<<
>>

Прочие биологические свойства

Большинство биологических эффектов тетрациклинов связано с особенностями их взаимодействия с важнейшими внутриклеточными структурами, регулирующими механизмы апоптоза и противовоспалительные эффекты (рис.

36).

Противовоспалительная активность тетрациклинов была продемонстрирована многими авторами [53, 54]. В связи с этим в литературе достаточно широко обсуждается вопрос применения тетрациклинов в качестве противовоспалительных препаратов, особенно при кожных и неврологических болезнях [24, 47].

В частности, на основе накопленных данных по противовоспалительным свойствам тетрациклинов была протестирована эффективность миноцикли- на в открытых клинических испытаниях у больных ревматоидным артритом [54], в результате чего были подтверждены противоревматические свойства этого препарата как in vivo, так и in vitro.

Г

Противоопухолевые свойства антибиотиков тетрациклинового ряда, в особенности из группы синтетических и полусинтетических тетрациклинов, в настоящее время уже не подвергаются сомнению [23, 64, 67].

Так, B.L. Lokeshwar и соавт. [63] выявили противоопухолевую активность у некоторых тетрациклинов in vitro. Однако in vivo возможности их применения как противоопухолевых средств резко ограничивались низкой эффективностью и тяжелой переносимостью из-за длительного срока лечения. При этом синтетические тетрациклины были значительно более эффективны по сравнению с доксициклином.

Установлена способность химически модифицированных тетрациклинов индуцировать в эксперименте цитотоксический эффект в отношении опухолевых клеток J774 через активацию в них апоп- тотического механизма [22].

Из синтетической группы самым мощным ингибитором опухолевого роста был 6-диокси-4-дедиметиламиноте- трациклин (СМТ-3, COL-3). Экспозиция опухолевых клеток с этими веществами вызывала как их некроз, так и апоптоз.

Кроме того, изменялись митохондриальная деполяризация и увеличение уровня гидроксильных радикалов в клетках, обработанных СМТ-3. Авторы убеждены, что противоопухолевые эффекты препаратов тетрациклинового ряда, кроме непосредственного влияния на клетки опухоли и процессы их метастазирования, могут распространяться и на иммунную систему.

Н.С. Iwasaki и соавт. [45, 46] сообщили о наличии у доксициклина подавляющего эффекта в отношении лимфобластом- ной линии Т-клеток человека. Авторы предположили, что супрессия этих клеток доксициклином происходит за счет

АПОПТОЗ

ингибиции их пролиферации. Они выявили, что активность каспазы-3 дозозависимо увеличивалась в присутствии 10 и 50 мкмоль/мл доксициклина после 24-часового инкубирования. Демонстрация того, как доксициклин вызывает экспрессию АРО-2.7 на ccRF-CEM-клетках in vitro, также поддерживает гипотезу о его способности индуцировать апоптоз. Так, уровень матриксной металлопротеиназы (каспазы-2) был значительно ниже в среде, содержащей 50 мкмоль/мл доксициклина, чем в контроле.

Т. Onoda и соавт. [69] изучили влияние доксициклина на активность матриксной металлопротеиназы (ММР) и циклооксигеназы (СОХ) и их роль в метастазирова- нии рака толстой кишки. Доксициклин подавлял функцию металлопротеиназ, но не был одинаково эффективен по отношению ко всем каспазам. Было отмечено, что этот эффект носил дозозависимый характер и не относился к ММР-2 и

ММР-9. На клеточных линиях было показано, что наиболее оптимальной была доза доксициклина 10-50 мкмоль/мл. При более низких или более высоких дозах действие было противоположным. Комбинация доксициклина с NS- 397 усиливала нужный эффект: доксициклин работал уже в концентрации 5 мкмоль/мл. Эти данные позволяют предположить, что комбинация ингибитора металлопротеиназ доксициклина с СОХ-2-ингибитором перспективна для лечения рака прямой кишки в будущем.

Более того, учитывая единый апоптоти- ческий механизм, результаты данного исследования создают предпосылки для изучения возможности использования в дальнейшем антибиотиков тетрацикли- нового ряда для коррекции апоптотиче- ских процессов в иммунной системе.

Проблеме участия препаратов тетра- циклинового ряда в регуляции апоптоза уделено внимание в работе J. Rudner и

соавт. [74]. Авторы исследовали возможность наличия в процессе гибели клеток других механизмов, не относящихся к ре- цептор-опосредованному апоптозу, который связан с FADD-адаптерной молекулой и требует обязательного присутствия каспазы-8. Было обнаружено, что другие компоненты митохондриального апоптоза вовлекаются наряду с рецептор-опос- редованным апоптозом, а именно: активация Bid, опосредованная каспазой-8, вызывает высвобождение цитохрома С из митохондрий, который, в свою очередь, служит тригерром для образования апоптосома-белкового комплекса, в результате чего происходит активация кас- пазы-9. В то же время было показано, что Вах или Вак требуется для апоптотиче- ского эффекта Bid, а также было известно, что Вс1-2 препятствовал его действию. Для того чтобы изучить более детально воздействие Вс1-2 на TRAIL-индуци- рованный апоптоз, авторы исследовали тетрациклин-регулируемую экспрессию Вс1-2 на Jurkat-клетках в культуре и установили, что она вовлекается в процессы апоптоза, проходящие как по рецепторному, так и по митохондриальному типу.

Как уже отмечалось, к важнейшей группе ферментов, регулирующих клеточный апоптоз, относятся металлопротеиназы (каспазы). В настоящее время установлено, что эти ферменты играют значительную патогенетическую роль при болезнях нервной системы, костносуставного аппарата, при стоматологических и других заболеваниях.

В отношении участия металлопротеиназ в патогенезе нейровоспалительных болезней и возможностей применения антибиотиков тетрациклинового ряда в лечении этих патологических состояний следует отметить, что эти ферменты во многом определяют: 1) проницаемость гематоэнцефалического барьера; 2) инвазию иммунных клеток из крови в нервную ткань; 3) выброс цитокинов и образование цитокиновых рецепторов; прямое клеточное повреждение при болезнях периферической и центральной нервной системы [51].

D. Leppert и соавт. [61] в своей работе сфокусировали внимание на роли металлопротеиназ при рассеянном склерозе, бактериальных менингитах, нейровоспалительных болезнях в тех случаях, когда общепринятая терапия не способна предотвратить инвалидизацию большинства больных. Авторы выяснили, что в моделях на животных при рассеянном склерозе и менингитах препараты тетрациклинового ряда смягчали клинические симптомы болезни и предотвращали повреждение мозга, которое обычно возникает из-за крайней активности металлопротеиназ, однако были зарегистрированы побочные эффекты этой терапии. Тем не менее авторы считают перспективным применение в неврологии ингибиторов металлопротеиназ с избирательным профилем действия, к которым следует отнести и тетрациклины.

V.W. Yong и соавт. [91, 92] полагают, что применение миноциклина в неврологии уже сейчас вполне оправданно, т. к. даже монотерапия этим препаратом может смягчать течение инсульта, рассеянного склероза, спинально-хордовых повреждений, болезни Паркинсона, Хантингтона и амиотрофического бокового склероза. Авторы привели доказательства эффективности миноциклина в лечении и других тяжелых неврологических заболеваний. Несмотря на то что механизм, с помощью которого миноци- клин оказывает положительное влияние при неврологических болезнях тяжелого

течения пока только обсуждается, уже сейчас дискутируется вопрос об избирательности действия миноциклина на протеиназы, участвующие в патогенезе этих заболеваний.

Как указывается в работе L.S. Machado и соавт. [65], миноциклин, будучи ли- потропным тетрациклином и нейропротектором при тяжелых повреждениях мозга, уменьшает воспаление, апоптоз, деградацию экстрацеллюлярного матрикса при экспериментальном ишемическом инсульте у крыс. Было установлено, что содержание ММР-2 и ММР-9 увеличивалось при ишемическом инсульте в поврежденных тканях, а введенный внутрибрюшинно крысам миноциклин по 45 мг/кг 2 раза в сутки значительно уменьшал желатинолитическую активность этих металлопротеиназ [56, 65].

Ориентируясь на то, что металлопротеиназы, главным образом кол- лагеназы и желатиназы, способны разрушать все компоненты экстрацеллюлярного матрикса в соединительной ткани, В. Pasternak и соавт. [70] изучили влияние доксициклина на восстановление хрящевой ткани у крыс. Животных лечили доксициклином в дозе 130 мг/кг массы тела. В результате было установлено, что доксициклин статистически значимо задерживал регенерацию хрящей при концентрации в сыворотке, равной клинически значимой. Полученные результаты доказывают, что применение доксициклина в терапевтических дозах нарушает восстановление хрящей у животных, что может иметь клиническое значение, однако у человека подобные исследования не проводились.

Ингибирующее влияние химически модифицированных тетрацикли- нов на резорбцию костей через подавление ММР показано в работе J.T. Bettanyи соавт. [18]. Авторы сообщили, что некоторые тетрациклины вызывают апоптоз кроличьих остеобластов и ингибируют дифференцировку и активность остеокластов в мышиных остеобласт- ных и костномозговых культурах. Этот вывод нашел подтверждение в работе S.G. Holmes и соавт. [42], которые показали, что тетрациклины первично ингибируют костную резорбцию благодаря их способности ингибировать ММР. Изучая влияние тетрациклиновых химически модифицированных препаратов, авторы выявили, что неантибиотические аналоги доксициклина (СМТ-3) и миноциклина (СМТ-8) служат мощными ингибиторами остеокластогенеза стимулированных человеческих мононуклеарных клеток крови in vifro.

л

Появляются новые данные о влиянии антибиотиков тетрациклинового ряда на генетические структуры человека и животных, в связи с чем открывается еще одна возможность применения этих препаратов. J. Feuilard и соавт. [30] указали на наличие строгого доксициклин-за- висимого контроля генной активности, когда использовали в своих исследованиях эписомную одновекторную систему. В работе J.R. Henriksen и соавт. [40] предложено использовать тетрациклины в качестве инструмента для нокаута генов-мишеней, что просто необходимо при изучении функции генов.

Оказалось, что большинство систем генной экспрессии основано на тетрациклин-регули- руемом РНК-полимеразном промоторе. В течение последних лет описаны те- трациклин-индуцируемые промоторы, содержащие единичные тетрациклиноператорные (tetO) последовательности, неактивные в неиндуцированном состоянии и высокореактивные при ген-нокауте [90]. Сообщается, в частности, о вариан-

те промотора, содержащего две tetO-no- следовательности, расположенные сбоку ТАТА, которые малоактивны в неиндуцированном состоянии, но активность их резко увеличивалась (до 90%) при добавлении индукторной молекулы доксици- клина. Эта индуцируемая система представляется хорошим кандидатом для использования в исследованиях, проводимых в области генных функций, с перспективой дальнейшего терапевтического применения, а также для получения вакцин нового поколения.

Следует отметить, что использование доксициклина для получения генноинженерных вакцин рассматривалось и ранее. В частности, D. Favre и соавт. [29] предложили одну из схем приготовления вакцин против ВИЧ-инфекции. В работе был использован вирус иммунодефицита макак (SIVmac), который пригоден для производства анти-ВИЧ-вакцин, а тетрациклин был применен в процессе конструирования гена pSIVmac Delta nef, поскольку влиял на промотор (pTet) в 113-области. При длительных повторах эта часть гена сильно истощалась и подвергалась транслокации. Полученные мутантные области были вживлены в геном pSIVmac239 Delta nef. Вирусные белки из этих вирусов были доксициклин- зависимыми после заражения клеток HeLa. Эти результаты показывают, что тетрациклины контролируют экспрессию той области гена, которая отвечает за инфицированность вирусом, а антибиотики тетрациклинового ряда вполне могут быть использованы в качестве индукторной молекулы для приготовления вакцин против ВИЧ-инфекции.

Существуют и другие возможности использования тетрациклинов не в качестве антимикробных средств: они стали широко применяться не только в исследовательских, но и диагностических целях. Например, соответствующим образом обработанный тетрациклин может служить радиоактивной меткой при исследовании почек, печени и желчного пузыря [41, 75].

<< | >>
Источник: Н.Д. Ющука, И.П. Балмасовой, В.Н. Царева. Антибиотики и противоинфекционный иммунитет2012. 2012

Еще по теме Прочие биологические свойства:

  1. Прочие биологические свойства
  2. Прочие биологические свойства
  3. Медико-биологические свойства
  4. ПРОЧИЕ БОЛЕЗНИ
  5. Прочие
  6. Прочие напитки
  7. ПРОЧИЕ БОЛЕЗНИ
  8. Прочие напитки
  9. ПРОЧИЕ ПРИЧИНЫ БОЛЕЗНЕЙ И НЕСЧАСТИЙ
  10. ПРОЧИЕ НАРУШЕНИЯ ЗДОРОВЬЯ
  11. Лимфомы (болезнь Ходжкина, прочие)