Кокряков - Биология антибиотиков животного происхождения - 1999 (947290), страница 17
Текст из файла (страница 17)
В частично насыщенном железом состоянии (по данным разных авторов, эта величина колеблется от 10 до 30 % от максимально возможной) лактоферрин посредством связывания ионов металлов переменной валентности из среды и поверхностных структур оболочек микроорганизмов лишает последних жизненно важных микроэлементов, входящих в состав цитохромов дыхательной цепи, каталаз, пероксидаз и супероксиддисмугаз, сдерживая таким образом рост и размножение бактерий и грибов и снижая их резистентность к токсическому действию химически реактивных производных кислорода.
Естественно, что насыщенный железом ЛФ не проявляет в рассматриваемых условиях микробостатической ахтивности. По мнению американского исследователя Е. %е1пЬег8 (%ешЬег8, 1984), удержание железа лвхтоферрином и трансферрнном во внутренней среде животного организма является одним из ведущих механизмов его защиты от инфекции и опухолевого роста. В рамках развиваемой им концепции он постулирует, что в природе существует жесткая конкуренция за необходимое для роста и размножения железо между клетками бактерий, низших грибов, простейших и опухолей, с одной стороны, и клетками организма-хозяина — с другой. В связи с этим в клетках, тканях и жидких средах организма-хозяина эволюционно вырабатывается набор молекулярных механизмов удержания (секвестрирования, депонирования) железа, которые обеспечивают его резистентность к инфекции и опухолевой прогрессии. Лактоферрин и трансферрин как раз и являются ведущими молекулярными компонентами рассматриваемой системы врожденного иммунитета (естественной резистентности).
Известно из клинических и экспериментальных наблюдений, что гипоферрнмия плазмы крови в сочетании с гипертрансферринемией препятствуют развитию инфекции в организме. Введение в организм экзогенного железа усиливает у больных и экспериментальных животных (Вн11еп ег а1., 1978) инфекционный процесс. С целью усиления железосвязывающего (1гои-ийГЬ/ю1йиг) процесса в животном организме автор гипотезы рекомендует умеренное ограничение железа и меди в диете, введение железосвязывающих белков (лактоферрин, трансферрин, ферритин) и друпих хелаторов, терапию интерлейкнном 1 (НЫ), которая индуцирует плазменную гнпоферримию (%ешЬегй, 1984).
С нашей точки зрения, эта концепция в ее приложении к медицине и ветеринарии может дать плодотворные результаты. В серии работ (Агло16 ев а1., 1977, 1980, 1981, 1982) наряду с микробостатическим было установлено и прямое бактерицидное действие ЛФ в отношении некоторых видов микрофлоры (Яггергососсив тигаив, 5. вайяапив, Я, тиг(ог, 5, риеигиои(а1 АТСС 6303, ПЬпо сйо(егае 5698, Рвеидогиоши аеги81иова и др.). Это свойство, как и в случае появления его микробостатической активности, присуще только ненасьпценному железом ЛФ (аполахтоферрину).
Однако механизм подобного действия остается во многом неясным. Можно предположить, что в условиях этих экспериментов бюггерицидность аполахто- феррина являлась результатом ряда изменений в структуре оболочек бактерий. Например, известна способность ЛФ выщеплять (высвобождать) молекулы липополисахаридов (эндотоксинов) из наружной мембраны грамотрицательных бактерий (Е)11воп ев а1., 1988, 1990„Е1- 1(воп, О(еы, 1991).
По мнению авторов, это происходит в результате связывания лактоферрином М8" и Сав', которые стабилизируют наружную мембрану. Подобным дестабилизирующим образом действует на мембраны известный хелатор ЭДТА. Наряду с этим возможно и прямое электростатическое взаимодействие слабооснбвных молекул ЛФ (р1 - 8.5) с карбоксильными группами 2-кето-3-дезоксидоктоновой кислоты (КДО) сердцевинного полисахарида и фосфатными остатками липнда А (Арре1те(к ег а1„1994), входящими в молекулы липополисахарида. Завершается такое взаимодействие вышеплением последних из наружной мембраны и нарушением ее целостности и барьерной функции. Подобным образом на грамотрицательные бактерии действует пептидный антибиотик микробного происхождения полимиксин В. Само по себе рассмотренное воздействие ЛФ на структуру наружной мембраны оболочки грамотрицательных бактерий не может привести к цитоцидному эффекту.
Есть основания предполагать„что в процессе дезорганизации оболочечной структуры бактерий может иметь место активация микробных энзимов (вскрытие их латентной активности), например фосфолипаз, гликаназ, приводящая к аугоповреждению клеток, с которыми взаимодействует лвктоферрин. Сходный механизм антимикробного действия реализуется частично БПУб из нейтрофильных гранулоцнтов человека и кролика (Е1вЬасЬ, %еив. 1993). В пользу существования избирательного взаимодействия ЛФ и эндотоксина свидетельствуют результаты эксперимента, в котором парентерально введенный ЛФ коровы защищал мышей, инфицированных летальной дозой Евсйепс3иа сой (Еайп1в)ц ев а1., 1989). Не исключены и другие варианты трактовки протективного эффекта гетерологичного ЛФ в организме мышей, например проявление опсонизирукпцей активности белка. Наконец, бактерицидные свойства ЛФ в отношении некоторых видов микроорганизмов могут быть объяснены образованием коротких оснбвных (катионных) пептидов из Ы-концевых участков белка путем овраниченного протеолиза.
Впервые на возможность подобного пути вовлечения ЛФ в формирование неспецифической антимнкробной резистентности указали японские исследователи (Яиво ез а1., 1991). В ходе кислотного гндролиза ЛФ крупного рогатого скота ими был выделен пептид, представляющий фрагмент К-концевой части молекулы из ее первых 54 аминокислотных остатков, — 'АРККЬ(ЧК%СТ1БОРЕ%РКСКК%О%КМКК1.ОАРБ1ТСЧККАРА1.ЕС1КА)АЕККАм, а при обработке пепсином — более короткий участок: "РКСКК%Я%КМКК).ОАРЯПСУККАР4'.
Последний получил в литературе название лактоферрицин В (Ве11ащу е( а1., 1992). Оба пептида обладают существенно большим микробоцидным действием на грамположительные и грамотрицательные бахтерин и грибы, нежели исходная мо- 5 В. н. котрвтов 65 лекула. Установлено наличие дисульфидной связи в лахтоферрициие В, а в его функциональном гомологе из ЛФ молока человека — лахтоферрицине Н ('ОВВВВЗУЯ%САЧЗЯРЕАТКСЩ%ЯКЫМВКУКОРРУЗС1КВ))БР1ЯС1ю) — два 3 — Б-мостика (Топпга ег а1., 1994).
Интересно, что идентичный лактоферрицину В пептид выделен из содержимого желудка крыс линии %1з1аг, которых в течение 4 дней поддерживали на специальной диете, содержащей 40 % коровьего лахтоферрина. Это первое свидетельство образования антимихробных пептидов из ЛФ в условиях ш пчо. Механизм антимихробного действия рассматриваемых пептидов сходен, скорее всего, с таховым дефенсинов, протегринов, бактенецина и других антибиотических пептидов животного происхождения. Таким образом, столь разнообразными путями ЛФ может вовлекаться в процесс ннахтивацни фагоцитированных или находящихся на поверхности барьерных эпителиев микроорганизмов.
Необходимо учитывать, что в реальных условиях организма ЛФ ках составной элемент системы молекулярной защиты от инфекции вступает в кооперативные взаимодействия усиливающего харахтера с другими факторами врожденного иммунитета, такими как лнзоцим (Е)11зоп, 6)еЫ, 1991), пратенназы пепсинового типа (Вейашу ег а1., 1992), кислород- зависимая миелопероксидазная система (Кокряков и др., 1989). Подробнее особенности такого взаимодействия описаны в следующей главе, посюпценной свойствам пероксндаз. Итак, ЛФ в ннтахтном состоянии, будучи слабым мнхробоцидиым агентом, тем не менее создает условия, препятствующие размножению микроорганизмов и способствующие реализации антимнкробных свойств лизоцима (Ей(зоп, ИеЫ, 1991) и мнелопероксидазной системы (Кокряков и др., 1989а); причем рассматриваемые процессы кооперации антвынкробных белков могут иметь место не только в фаголизосомах нейтрофильных гранулоцнтов, но и на поверхности слизистых покровов и в некоторых секретах (слезы, слюна, молоко) организма (Шварцман, Хазенсон, 1978).
Клинические наблюдения свидетельствуют в пользу обоснованности представлений о важной антнмихробной функции ЛФ. Выявлены больные с рецидивирующнмн инфекционными заболеваниями, часто стафнлококковой этиологии, в нейтрофильных ~ранулоцитах которых отсутствуют специфические гранулы и их составные компоненты, в частности ЛФ (БР11хпайе1 ег а1., 1972„Вгегоп-боппз ег а1., 1980; Са)йп, 1992). При этом поглотнтельная и дегрануляционные фунхции таких Щ' не нарушены, но в ннх существенно подавлена способность инактивнровать фагоцитированные бактерии. Снижение бактерицидной ахтивностн НГ больных гранулоцитарной лейкемией некоторые исследователи также связывают с дефицитом в их гранулярном аппарате ЛФ (01о(эзоп ег а)., 1976).
Недостаточность ЛФ во внутренней среде организма может приводить к нарушению ряда процессов гуморально-клеточной кооперации клеток иммунной системы, в которых предполагается регуляторное участие лактоферрина, продуцируемого нейтрофнльными гранулоцнтами. Наряду с антнмнкробной ахтивностью ЛФ в различных модельных условиях способен стимулировать ХК-клетки (Ногчпгх ег а1., 1984; ЗЬаи ес а1., 1992), антителозавнсимую клеточную цитотоксичность (1)е Бонза е1 а1., 1988), лимфокинами активированные киллериые клетки (ЗЬаи ег а1., 1992), нейтрофильные гранулоцнты н махрофаги (баЬг ег а1., 1991).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
