Медико-биологическое значение полисахаридов и механизмы их действия

В последнее время интерес к растительным полисахаридам возрос в связи с тем, что эти соединения, ранее считавшиеся инертными, обладают широким спектром фармакологической активности. Была установлена многообразная биологическая активность полисахаридов растительного происхождения: антибиотическая, противовирусная, противоопухолевая. Полисахариды растительного происхождения выполняют большую роль в уменьшении атероматоза сосудов благодаря способности давать комплексы с белками и липопротеидами плазмы крови[9].

Aрабиногалактан (АГ)

Рассмотрены медико-биологические свойства важнейших БАВ древесины лиственницы — полисахарида арабиногалактана. Обоснована перспективность создания на основе экстрактивных веществ биомассы лиственницы комплексной биологически активной добавки к комбикормам и использования комбикормов, модифицированных этой добавкой, в животноводстве при выращивании молодняка сельскохозяйственных животных, повышения их иммунного статуса[10].

В одном новом плацебо-контролируемое, двойном слепом, рандомизированном клиническом исследований, исследователи измерили влияние добавок с ResistAid™, патентованного препарата лиственница арабиногалактановой на насморк и его влияние на симптомы простуды сравнивали с плацебо. Как отмечается в исследовании, восприимчивость к простуде часто связано со слабым иммунным статусом или отсутствие сильной иммунной защиты. В эксперименте, простуду, использовали в качестве модельной системы для определения влияния лиственницы арабиногалактана на системе человека против вторжения патогенных микроорганизмов.

В исследовании, 199 здоровых взрослых людей в возрасте 18−70 были разделены на две группы, принимая либо ежедневно лиственницы арабиногалактана добавку 4,5 г или плацебо в течение 12 недель. Каждое простудное заболевание было подтверждено врачами.

Это исследование потвердило взаимосвязь между потреблением ResistAid™ и последовавшим сокращением числа сезонных простудных эпизодов [41].

Исследования медико-биологических свойств арабиногалактана, показали, что АГ способен стимулировать важный фактор неспецифической резистентности — фагоцитоз. У животных с иммунодепрессией, вызванной эмоциональным стрессом, внутрижелудочное введение субстанции в дозе 500 мг/кг в течение 10 дней предотвращало нарушение развития гуморального иммунного ответа и снижение функциональной активности макрофагов. Арабиногалактан положительно влияет на состояние желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и не оказывает негативного действия на репродуктивную функцию экспериментальных животных, не обладает раздражающим действием на слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта и не провоцирует развития аллергических реакций. Арабиногалактан является идеальным дополнительным средством при раке. Экспериментально установлено, что он стимулирует цитотоксичность клеток натуральных киллеров, увеличивает другие функциональные аспекты иммунной системы и ингибирует проникновение метастазов опухоли в печень [10, 11]. Установлено также, что АГ оказывает заметное гастропротекторное и умеренное антимикробное действие в отношении некоторых бактерий [12]. Клинические исследования продемонстрировали также значительное сокращение уровня хoлестерина у людeй с гиперлипидемией, принимающих АГ [10]. Использование АГ при гипотиреозе приводит к уменьшению массы щитовидной железы и активизирует ее гормoнпродуцирующую функцию, а также процессы перекисного окисления липидов, повышает антиокислительную активность крови, нормализует количество эритроцитов и их осмотическую резистентность.

Также важны пребиотические свойства арабиногалактана. Пребиотики — это пищевые вещества, в том числе биоактивные пищевые волокна, которые избирательно стимулируют рост и активность нормальной микрофлоры кишечника, являясь пищей для бифидои лактобактерий (пробиотиков). Эти бактерии исключительно важны для здоровья пищеварительной и иммунной систем, детоксикационных и гормонорегулирующих свойств организма, всасывания и переработки пищи [10,13]. С клинической точки зрения это очень привлекательный продукт; регулярный прием его может поддерживать нормальный иммунитет не только через прямое воздействие, но и через эффекты на бифидои лактобактерии кишечника, которые, в свою очередь, помогают сложной иммунной системе человека функционировать более надежно.

Благодаря высокой мембранотропности АГ его можно использовать для повышения всасываемости других лекарственных средств, характеризующихся низкой биодоступностью. В связи с этим открываются перспективы использования полисахарида для синтеза новых физиологически активных соединений и адресной доставки лекарственных средств к определенным органам и тканям живого организма. Это свойство используется в рентгеновской томографий.

Существует изобретение, которое доставляет рентгеновского агента к определенной популяции клеток или органа. Это может быть осуществлено путем образования комплекса рентгеноконтрастного агента с сахаридом, способный взаимодействовать с клеточным рецептором. Этот комплекс, попадая в организм может быть усвоены в определенной популяции клеток или органа путем рецептор-опосредованного эндоцитоза. В одном из вариантов осуществления изобретения, рентгеноконтрастный агент может включать в себя соединение, содержащее йод, и сахариды могут включать в себя арабиногалактан, галактан или их производных. Изобретение позволяет к определить метаболической жизнеспособность или болезненное состояние клеток-мишеней или органа визуализацией степени, способ поглощения и выделения целевого рентгеновского контрастного агента, рентгеновским или компьютерной томографии. Перспектива подобных изобретении заключается в создании комплексов, которые могут быть направлены на конкретные без клеток-мишеней таким образом, что воздействию подвергнутся только селективно отобранные клетки-мишени, не задевая других клеток [14, 15].

Установлено, что совместное использование известных лекарственных веществ (ЛВ) с арабиногалактаном позволяет значительно снизить действующую дозу ЛВ с сохранением высокой базовой активности, а также уменьшить степень выраженности побочных эффектов, характерных для некоторых лекарств, например, ульцерогенности нестероидных противовоспалительных препаратов Эффективность применения АГ выражается в следующем:

• — Ускоряет рост полезных бактерий (собственная микрофлора ЖКТ животного, улучшающая пищеварение);
• — Уменьшает содержание вредных бактерий в ЖКТ;
• — Поддерживает нормальную функцию кишечника;
• — Повышает иммунитет;
• — Является источником природных противовоспалительных антиоксидантов;
• — Помогает поддерживать вес тела в период стресса [10,12].

Перспективы использования арабиногалактана По анализам крови бычков, получавших арабиногалактан, определяли динамику активности антиоксидантной системы, концентрации триацилглицеридов, общего холестерина и его фракций, показатели, характеризующие белковый и углеводный обмен веществ[16].

Для объективной оценки адаптационных резервов организма на молекулярном уровне, состояния систем антиоксидантной защиты, активности механизмов неспецифической резистентности, как уже отмечалось, информативен показатель ТДС (тиол-дисульфидная система), характеризующий буферную емкость антиоксидантной системы. Ранее мы выявили, что при большинстве патологий инфекционной и неинфекционной природы (в том числе при аллергических состояниях и радиационном поражении) содержание SH-групп снижается, SS-групп — повышается (24,). Восстановленная форма глутатиона служит основным сульфгидрильным «буфером», за счет которого поддерживаются в восстановленном состоянии цистеиновые остатки во всех белках, включая гемоглобин (при этом он сохраняется в ферроформе), ферменты и гормоны. Глутатион способен самостоятельно участвовать в процессах детоксикации, реагируя как с перекисью водорода, так и с органическими перекисями. Иными словами, глутатион представляет собой важнейший тиоловый антиоксидант. Следовательно, сохраняя восстановленные тиоловые эквиваленты, мы повышаем адаптационную способность и устойчивость организма к неблагоприятным факторам. Тяжесть заболевания, периоды его обострения, воздействие стрессоров коррелируют со степенью снижения показателя ТДС. Повышение содержания SHи снижение количества SS-групп связывают с активным извлечением резерва низкомолекулярных тиолов из печени в ответ на истощение редокс-системы крови и мобилизацией резервов организма на восстановление окисленных тиолов.

Исследователи предположили, что арабиногалактаны проявят глутатионсберегающий эффект. Действительно, в плазме крови животных II группы отмечался прогрессирующий существенный рост количества SH-групп при снижении соответствующего значения по SS-группам. Таким образом, буферная емкость антиоксидантной системы (и, как следствие, неспецифическая резистентность и адаптивность) у животных опытной группы возросли по сравнению с контрольными.

Содержание МДА (продуктов перекисного окисления липидов (малонового диальдегида — МДА)) служит простой и стандартной характеристикой состояния процессов перекисного окисления липидов. Не являясь, как известно, природным метаболитом, МДА отсутствует в организме и образуется in vitro при кипячении в кислой среде в результате взаимодействия природных метаболитов липопероксидации с тиобарбитуровой кислотой. Чем выше концентрация МДА, тем больше вредных продуктов липоперок-сидации содержится в исследуемом образце.

Было отмечено благоприятное влияние арабиногалактанов на обмен липидов и получены прямые экспериментальные доказательства антиатеро-генных свойств рационов с арабиногалактанами[16].