ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗОГЕННЫХ ПОЛИПРЕНОЛОВ В ФАРМАКОЛОГИИ И ДИЕТОЛОГИИ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Авторы:

Михайлова Емилия Ауреловна

Доктор медицинских наук, профессор
Харьковский национальный медицинский университет
Руководитель отдела психиатрии
ГУ «Институт охраны здоровья детей и подростков»
Национальная Академия медицинских наук Украины

Локошко Денис Владимирович

Клинический ординатор
МДП «Институт проблем управления» Национальной Академии наук Украины

Большакова Елизавета Михайловна

Студент
Федеральное государственное бюджетное
Образовательное учреждение высшего образования
Новосибирский государственный медицинский университет
Министерство здравоохранения Российской Федерации

Текст статьи:

Современное состояние экологии крупных мегаполисов – одна из основных причин ухудшения здоровья населения. Также немаловажную роль играют изменения поведенческих паттернов, характерные для современного общества. Это, в первую очередь, нарушения рациона питания, нарушения нормальной цикличности сна и бодрствования, недостаточность физической активности. На все это наслаиваются хронические психоэмоциональные стрессы. Растет и распространенность таких эндогенных нозологий, как аллергические и аутоиммунные заболевания. Наблюдается тенденция к увеличению коморбидности патологий, когда одному и тому же человеку требуется квалифицированная медицинская помощь в связи сразу с несколькими заболеваниями. Коморбидность может протекать по типу синтропии (одновременного поражения органов под влиянием сходных патогенетических факторов) или интерференции (возникновение одного заболевания под влиянием другого). Различные заболевания у одного и того же пациента имеют различную  степень взаимосвязи и влияния на течение друг друга. Так, например, известно, что на фоне длительного стресса происходит истощение коры надпочечников и при воздействии аллергенов проявляются аллергические реакции. А длительная кортизолeмия вызывает иммуносупрессию и активацию аутоиммунных нарушений (ревматоидный артрит, псориаз, нейродермит, неспецефический язвенный колит и др.). Поэтому только комплексный подход к оценке состояния организма в целом может обеспечить наиболее адекватную терапию, а главное, профилактику формирования новых патологических отклонений и заболеваний.

С другой стороны, учащаются случаи индивидуальной непереносимости тех или иных традиционных лекарственных препаратов, а также случаи повышенной резистентности к их фармакологическому действию. Все это вынуждает искать новые подходы к комплексной терапии, новые средства, способные эффективно улучшить качество жизни пациентов с минимальным риском возникновения побочных эффектов. В качестве одного их таких перспективных классов соединений отечественные и зарубежные исследователи рассматривают экзогенные полипренолы, которые представляют собой многофункциональный комплекс естественных метаболитов растительного происхождения.

Полипренолы относятся к классу изопреноидных спиртов с базовой формулой Н-(С5Н8)n-OH, в котором n – количество изопреновых комплексов. Полипренолы, содержащиеся в многоклеточных организмах, обычно имеют от 14 до 24 изопреновых комплексов. Наибольшие объемы полипренолов были выделены из растительного сырья, в частности, из хвойных пород деревьев.

Сами по себе полипренолы интактны к тканям человеческого организма. Но при пероральном приеме они депонируются в печени, где метаболизируются в биологически активную форму – долихолы. Механизм биохимического превращения заключается в присоединении при участии полипренолредуктазы (CRB5A3) к исходной молекуле спирта одного концевого насыщенного (несущего ОН-группу) изопренового комплекса. [9]

Долихолы, в свою очередь, уже являются активными биологическими регуляторами, которые играют ведущую роль в модуляции долихилфосфатного цикла – одного из двух основных путей гликозилирования белков и синтеза гликопротеидов. Полиизопреноидные долихолы, обладая повышенной аффинностью к липидам, инициируют ко-трансляционный каскад N-гликозилирования. Он проходит в две фазы. Первая протекает на внутренней поверхности мембраны клетки, а вторая – в гранулярной ретикулоэндотелиальной системе и цистернах аппарата Гольджи. В каскаде реакций долихофосфатного цикла также задействован ряд специфических ферментов: цис-пренилтрансфераза, полипренолредуктаза, долихолкиназа и т.д.

Роль гликопротеинов в обеспечении гомеостаза человеческого организма сложно переоценить. Так, к этому классу веществ относятся:

• трансферины и другие компоненты крови, которые определяют ее группу;
• иммуноглобулины, как обеспечивающие иммунную защиту, так и задействованные в механизмах реакций гиперчувствительности (IgE);
• антигены тканевой совместимости;
• соединения, способствующие миелинизации нервных волокон;
• ряд гормонов (тиреотропный, лютеинезирующий, фолликулостимулирующий и др.);
• многие ферменты (церулоплазмин, панкреатическая рибонуклеаза и т.д.);
• рецепторные и эффекторные клеточные системы, на которые, по некоторым данным, приходится 2-10% плазматической мембраны практически любой клетки;
• сигнальные молекулы, задействованные в циклах митоза стволовых клеток;
• «информационные» молекулы, необходимые для координации работы разных звеньев иммунитета;
• аппараты синаптической передачи нервных импульсов и т.д.

Дефицит долихолов ведет к снижению интенсивности синтеза гликопротеинов. На макроуровне такие нарушения проявляются в первую очередь широким спектром хронических патологий воспалительно-дегенеративного характера [5-7]. В частности, к ним относятся:

• врожденная миодистрофия;
• системная мышечная гипотония;
• нарушения осанки по причине искривления позвоночного столба;
• микроцефалия и мозжечковая атаксия;
• дегенеративные изменения сетчатки;
• катаракты и глаукомы;
• кардиомиопатические заболевания различных типов;
• ревматоидные патологии;
• цирротические и дистрофические поражения печени;
• дерматозы;
• аутоиммунно-воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта и др.

Интерес научного сообщества к полипренолам и долихолам не ослабевает вот уже более 30 лет. Исследователи обращают особенное внимание на высокое многообразие биологической активности этих соединений совмещенное с низкими показателями токсичности. Наиболее часто в последние годы полипренолы рассматривались в качестве гепатопротекторов [1, 2, 3] и иммуностимуляторов c противовирусной активностью [11].

При исследовании гепатопротекторных свойств полипренолов у них нередко отмечалась способность улучшать детоксицирующую функцию печени, а также стимулировать процессы регенерации поврежденных клеточных мембран гепатоцитов [4]. У пациентов с липодистрофическими изменениями печеночной ткани прием полипренолов в терапевтической дозировке вызывал статистически достоверное уменьшение фиброзного индекса на фоне депрессии избыточного синтеза коллагена, а также увеличение эластичности печеночной ткани с подавлением воспалительных реакций. Противовоспалительный эффект полипренолов исследователи объясняют угнетением действия липооксигеназ и протеинкиназ, а также уменьшением выброса цитокинов, в частности, лейкотриенов [13]. Ряд ученых-медиков высказывают мнение о том, что по выраженности фармакологического воздействия на печеночные ткани полипренолы не уступают некоторым фитопрепаратам, которые сейчас используются в повседневной врачебной практике в качестве традиционных гепатопротекторов [16]. На основании метаанализа нескольких клинических исследований даже было выдвинуто предложение о применении экзогенных полипренолов в комплексной практической терапии хронических воспалительных и цирротических поражений печени, а также в терапии липидных дистрофий и гепатоинтоксикаций различного генеза [22, 23].

Возможности полипренолов по улучшению иммунной защиты организма проявляются, в первую очередь, напрямую – через стимуляцию долихолфосфатного гликолизирования и синтез гликопротеинов, необходимых для построения иммунноглобулинов. Кроме того, ранее несколькими исследователями была отмечена роль полипренолов в индукции интерферон-зависимых механизмов неспецифического звена иммунитета, а также в увеличении активности нейтрофилов и стимуляции макрофагального фагоцитоза [19]. Также имеется ряд научных публикаций, в которых демонстрируется способность полипренолов потенцировать противобактериальное действие препаратов-антибиотиков, а также проявлять цитопротекторные свойства при вирусных инфекциях. [12] Противовирусный эффект этих веществ изучался в основном на вирусах гриппа и других респираторных инфекций [21], что повышает актуальность использования экзогенных полипренолов в современных реалиях, на фоне объявленной ВОЗ пандемии тяжелого острого респираторного синдрома COVID-19, вызванного коронавирусом SARS-CoV-2.

Кроме того, в современной научной литературе можно найти публикации, посвященные:

• перспективам использования полипренолов в профилактике и лечении ишемической болезни сердца на разных стадиях, острых сердечно-сосудистых катастроф (инфаркта миокарда), а также бронхиальной астмы [14];
• стимуляции полипренолами-долихолами биосинтеза коэнзима Q, который необходим для нормальной работы клеток с высоким энергопотреблением, например, миокардиальных миоцитов [15];
• нейропротекторному действию полипренолов в условиях транзиторной ишемии центральной нервной системы, при токсических нарушениях в головном мозге, а также при дисциркуляторной энцефалопатии сосудистого происхождения [18];
• антиоксидантной активности долихолов [20];
• защите полипренолами клеточных мембран от перекисного окисления липидов [8].

Исследованиями подтверждено, что одним из оптимальных путей восполнения дефицита долихолов, а значит и эффективным способом коррекции гипогликопротеинемии, является их пероральное введение. Но эксперименты по выделению долихолов из тканей животного происхождения продемонстрировали свою экономическую нерентабельность по причине сложности процесса получения этих соединений в требуемой степени очистки и безопасности. А вот экзогенные полипренолы растительного происхождения, как выяснилось, лишены подобных недостатков. И при этом они с легкостью проходят цикл биотрансформации в печени, превращаясь в субстрат для нормального гликолизирования белков в долихолфосфатном цикле [10].

Производство продуктов на основе экзогенных полипренолов в нашей стране уже освоено. Компания VILAVI INT LTD самостоятельно разработала композицию на основе хвойной зелени и сейчас обладает единственным в России патентом на технологию ее получения (Патент на изобретение № 2701562). Продукция компании Vilavi содержит специально подобранный состав, компонентами которого служат, в частности, полипренолы растительного происхождения и клеточный сок сибирской пихты. Комплекс SibХР, позиционируемый компанией, как продукт здорового питания, имеет высокий потенциал использования в качестве части современной комплексной терапии коморбидных патологических состояний у детей и взрослых, а также одного из факторов улучшения качества жизни и средства профилактики многих хронических заболеваний.

Список литературы:

1. Лаптева Е.Н. и соавт. Клинико-морфологические особенности течения неалкогольной жировой болезни печени. НАЖБП и их коррекция при ожирении. Материалы к юбилейной двадцатой объединенной российской гастроэнтерологической неделе. 2014.
2. Атлас Е.Е. и соавт. Применение гепатопротектора Ропрен в лечении НАЖБП у больных с ожирением. Материалы ХХI Российского конгресса «Гепатология сегодня». 2016.
3. Попова Ю.Р. и соавт. Опыт применения растительного гепатопротектора Ропрен в терапии болезней печени. Успехи современной науки и образования. 2016, 9 (3).
4. Trentalance A. Dolichols and proliferating systems. Acta Biochimica Polonica., 1994., vol. 41.
5. Swiezewska E. and others. Genetic defects in dolichol metabolism. Journal of Inherited Metabolic Disease., 2015., vol. 38.
6. Lam B.L. and others. Aberrant dolichol chain lengths as biomarkers for retinitis pigmentosa caused by impaired dolichol biosynthesis. The Journal of Lipid Research., 2013., vol. 54.
7. Cantagrel V., Lefeber D.J. From glycosylation disorders to dolichol biosynthesis defects: a new class of metabolic diseases. Journal of Inherited Metabolic Disease., 2011. vol. 34.
8. Basehore M.J. and others. Severe, fatal multisystem manifestations in a patient with dolichol kinase-congenital disorder of glycosylation. Molecular Genetics and Metabolism., 2013. vol. 4.
9. Silhavy J.L., Bielas S.L. and others. SRD5A3 is required for converting poliprenol to dolichol and is mutated in a congenital glycosylation disorder. Cell Journal., 2010. vol. 142.
10. Zhang Q, and others. Synthesis and biological activity of polyprenols. Fitoterapia Journal. 2015. vol. 106.
11. Li W.-J. and others. Antiviral activity of a nanoemulsion of polyprenols from Ginkgo leaves against influenza A H3N2 and hepatitis B virus in vitro. Molecules | An Open Access Journal from MDPI., 2015. vol. 3.
12. Tao R. and others. Polyprenols of Ginkgo biloba enhance antibacterial activity of five classes of antibiotics. BioMed Research International., 2016., P. 1-8.
13. Padmalatha Rai S. and others. In vitro, in vivo and in silico antiarthritic studies of polyprenol from Kirganelia reticulata Baill. Journal Of Biochemical Technology., 2012., vol. 5.
14. Санин А.В. и соавт. Фосфорилированные полипренолы – новый класс соединений с противовоспалительной и бронхолитической активностью. Инфекция и иммунитет., 2011., № 4.
15. Bentinger M. and others. Polyisoprenoid epoxides stimulate the biosynthesis of coenzyme Q and inhibit cholesterol synthesis. Journal of Biological Chemistry., 2008., vol. 283.
16. Вайс Е.В., Сыров В.Н. и соавт. Влияние полипренолов пихты и карсила на течение алкогольного гепатита. Экспериментальная и клиническая фармакология., 2012., № 4.
17. Турсунова Н.В., Лушникова Е.Л. и соавт. Растительные полипренолы, как перспективный класс соединений, стимулирующих регенераторные процессы. Современные проблемы науки и образования., 2019., № 4.
18. Soultanov V.S. New hepatic and neurological clinical implications of long-chain plant polyprenols acting on the mammalian isoprenoid pathway. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология., 2016., № 11.
19. Хидырова Н.К., Хушбактова З.А. и соавт. Результаты экспериментального изучения иммунотропного действия полипренолов, выделенных из Alcea nudiflora. Химико-фармацевтический журнал., 2016., № 1.
20. Sgarbossa A., Bergamini E. and others. Dolichol: a component of the cellular antioxidant machinery. Lipids. Scientific Journal., 2016., vol. 51.
21. Эрман Е.С., Дриневский В.П. и соавт. Основные принципы профилактики острых респираторных инфекций у часто болеющих детей. Педиатрия., 2011., № 2.
22. Эгамова Ф.Р., Юсупова С.М., Захидова Л.Т. и соавт. Перспектива использования различных природных соединений для нормализации обменных процессов в печени при стрессе. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии и колопроктологии. Приложение № 37. Гепатология сегодня: материалы XVI Российского конгресса., 2011., № 1.
23. Ван Е.В. и соавт. Фармакотерапевтическое действие полипренолов при токсическом поражении печени. Инфекция, иммунитет и фармакология. Ташкент., 2013., № 3.