Статьи

Антимутагенный эффект Q10

ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИМУТАГЕННОЙ АКТИВНОСТИ ЛИПИДОВИТА

(Q10вит плюс)

П.Б. Авчиева1, В.А.Тюренков1, И.А. Буторова1, С.В.Деев1, М.И Авчиев1,

А.В. Кулакова2, А.Д. Дурнев2

1ФГУП «ГосНИИсинтезбелок», Москва

2ГУ НИИ фармакологии РАМН, Москва

Современная среда обитания содержит большое число факторов различной природы, вызывающих мутационные повреждения, которые играют ведущую роль в возникновении и поддержании уровней наследственных болезней, врожденных уродств и злокачественных новообразований [1,2].

Поиск и изучение антимутагенов природного происхождения являются базовыми исследованиями для разработки средств, потенциально способных защитить геном человека от негативного влияния средовых генотоксикантов [3, 4].

К настоящему моменту в экспериментах на млекопитающих установлены антимутагенные свойства ряда витаминов и микроэлементов[3,5], бета-каротина [6, 7], растительных пигментов[3,8,9,10], убихинонов [3,11] и ряда других соединений[3,12] и поставлены задачи по изучению влияния на индуцированный мутагенез комбинаций антимутагенов в составе природных комплексов, насыщенных биологически активными веществами [3,13]. Это привлекло внимание к изучению влияния на индуцированный мутагенез биологически активной добавки «Липидовит», производимой из биомассы гриба Blakeslea trispora, в которой наряду с убихиноном и бета-каротином представлен комплекс других биологически активных веществ [14,15].

Таким образом, целью настоящей работы явилось изучение антимутагенности липидовита в экспериментах на мышах, получавших химические мутагены диоксидин и циклофосфамид, а также сравнительный анализ полученных данных с результатами, выявленными ранее при изучении антимутагенной активности убихинона и бета-каротина.

Материалы и методы

Эксперименты выполнены на самцах мышей линии С57Bl/6 в возрасте 8-12 недель, массой 18-22 г (питомник РАМН «Столбовая» РАМН). Мыши содержались в условиях вивария НИИ фармакологии РАМН при 12-ти часовом световом режиме, свободном доступе к воде и пище.

Для индукции хромосомных повреждений использовали диоксидин («Фармакон», С-Петербург) (ДН) в дозе 200 мг/кг или циклофосфамид (ФРГ) (ЦФ) в дозе 20 мг/кг. Указанные мутагены вводили внутрибрюшинно.

Липидовит (ЛТ), полный состав которого представлен в таблице 1.1 Его вводили в оливковом масле перорально в дозах 5.4, 54 и 270 мг/кг, что в пересчете на содержание бета-каротина составило 0.15, 1.5 и 7.5 мг/кг. Выбор доз ЛТ основывали на данных предшествующих работ, посвященных изучению антимутагенных свойств бета-каротина и убихинона-10 [3,6,11].

Эксперимент проводили при введении ЛТ в трех разных режимах. В первом случае животные получали мутаген и ЛТ однократно (острый эксперимент). Во втором - мутаген применяли однократно на фоне пятидневной предобработки животных ЛТ (предобработка). В третьем – мутаген и ЛТ вводили совместно в течение 5 дней (совместное введение). Во всех вариантах эксперимента забой животных осуществляли через 24 часа после последней инъекции.

Цитогенетическое обследование проводили с помощью метода учета хромосомных повреждений в клетках костного мозга мышей [16]. При микроскопическом анализе учитывали одиночные и парные фрагменты хромосом, обмены, ахроматические пробелы хромосом (гепы) и клетки с множественными хромосомными повреждениями (более 5-ти хромосомных аберраций в клетке). Статистический анализ проводили в соответствии с - критерием при сравнении долей аномальных клеток в контрольной и экспериментальной группах. Каждая экспериментальная группа включала 4-5 мышей, от каждого животного было получено и проанализировано по 100 метафазных пластинок.

Результаты и обсуждение.

В табл. 1 представлены результаты, характеризующие влияние ЛТ на цитогенетические эффекты ДН.

ДН в разных вариантах эксперимента индуцировал хромосомные повреждения в 9,5 - 10,3 % обследованных клеток. Оливковое масло, использованное в контроле не оказывало значимого влияния на проявление цитогенетических эффектов ДН .

ЛТ, вводимый однократно в дозе 270 мг/кг, статистически значимо уменьшал цитогенетический эффект диоксидина на 38 %. В меньших дозах ЛТ не оказывал существенного влияния на проявление цитогенетической активности мутагена.

В значительно большей степени антимутагенное действие ЛТ по отношению к эффектам ДН было выражено в экспериментах с предобработкой животных. ЛТ во всем диапазоне исследованных дозировок вызывал статистически значимое снижение цитогенетического действия ДН на 59 – 69 %.

Наличие высокой антимутагенной активности ЛТ подтвердилось в эксперименте, предусматривающем его совместное пятидневное введение с мутагеном. В этом случае, ЛТ во всем диапазоне исследованных дозировок статистически значимо подавлял мутагенный эффект ДН более, чем на 50 %.

Таким образом, ЛТ обладал выраженной антимутагенной активностью в отношении цитогенетической активности ДН. Защитный эффект ЛТ значительно более выражен в условиях его повторных введений животным. В условиях острого эксперимента антимутагенные свойства ЛТ проявляются только при его введении в максимальной из использованных доз.

В табл. 2 представлены результаты, характеризующие влияние ЛТ на цитогенетические эффекты ЦФ. Отдельно взятый мутаген вызывал статистически достоверное увеличение выхода клеток с хромосомными повреждениями во всех вариантах эксперимента. Введение в контрольных сериях экспериментов оливкового масла не вызывало значимого влияния на проявление цитогенетической активности мутагена.

В условиях острого эксперимента ЛТ не оказал значимого эффекта на проявление цитогенетической активности ЦФ. Однако, в экспериментах, предусматривающих предварительное введение ЛТ его антимутагенная активность была хорошо выражена во всем диапазоне исследованных дозировок, статистически значимое уменьшение цитогенетического эффекта ЦФ составило 35- 45 %.

Способность ЛТ уменьшать мутагенное действие ЦФ была подтверждена при их совместном введении. В этом случае статистически значимое уменьшение цитогенетического действия ЦФ на % было отмечено при использовании ЛТ в дозах 54 и 270 мг/кг. В наименьшей из использованных дозировок ЛТ не влиял на проявление эффектов ЦФ.

Полученные результаты позволяют указать на наличие у ЛТ антимутагенного действия по отношению к цитогенетическим эффектам ЦФ. Антимутагенный эффект наиболее хорошо выражен в условиях предварительного введения ЛТ, но не проявляется при однократном введении.

Выше приведенные результаты с высокой надежностью позволяют указать на наличие у ЛТ антимутагенной активности в отношении двух избранных мутагенов – ДН и ЦФ. Указанные вещества различаются по механизмам повреждающего действия. ДН является прямым мутагеном, индуцирующим окислительный стресс, циклофосфамид – непрямой мутаген, генотоксический механизм которого включает алкилирующее и прооксидантное действие. Повреждающее действие большинства средовых мутагенов осуществляется по указанным механизмам [3]. Это позволяет ожидать, что антимутагенное действие ЛТ окажется достаточно универсальным и будет реализовываться в отношении широкого круга генотоксикантов.

Анализ приведенных результатов обращает внимание на две особенности антимутагенного действия ЛТ, с одной стороны, отсутствие выраженных дозовых зависимостей антимутагенного действия и, с другой – зависимость проявления антимутагенного эффекта от режима введения ЛТ. Совершенно очевидно, что его антимутагенное действие проявляется в большей степени в экспериментах, предусматривающих повторные введения. Отмеченные особенности антимутагенного действия характерны для многих жирорастворимых антимутагенов, в частности, убихинонов и каротиноидов[3,6,11]. Скорее всего, они связаны с особенностями кинетики и обмена этих естественных метаболитов организма[3].

Защитное антимутагенное действие ЛТ может быть объяснено наличием в его составе каротиноидов и убихинонов. В пользу этого свидетельствует, во-первых, практическое совпадение дозировок, в которых они вводились в составе ЛТ, и использовались в экспериментах, в которых были установлены антимутагенные эффекты отдельно взятых бета-каротина и убихинона против ЦФ и ДН [3,6,11]. Например, расчетные дозы бета-каротина в настоящем исследовании составили 0.15, 1.5 и 7.5 мг/кг тогда, как в цитированных исследованиях 0.15, 1.5, 15 мг/кг. Во вторых, совпадение особенностей проявления эффектов ЛТ и бета-каротина, оба наиболее активны в условиях повторного введения.

По эффективности антимутагенного действия ЛТ несколько превосходит бета-каротин, максимальный эффект последнего не превышает 50 % защиты, а чаще лежит в районе 30 %. Большая антимутагенная активность ЛТ может быть связана с присутствием в его составе наряду с бета-каротином антимутагенного убихинона и возможно других, еще не идентифицированных антимутагенов.

Особо следует отметить. Что ни в одном варианте проведенного эксперимента не было выявлено усиления эффекта мутагенов под действием ЛТ, что позволяет отрицать наличие у него нежелательной комутагенной активности, которая характерна для многих антимутагенов и препятствует их внедрению в качестве средств защиты генома [3,17].

Выявление способности ЛТ ингибировать цитогенетические эффекты двух химических мутагенов различного типа действия при отсутствии комутагенных эффектов открывает перспективу его возможного практического применения для увеличения устойчивости человека к повреждающему действию средовых мутагенов.

Список литературы.

1. Бочков Н.П., Чеботарев А.Н. // Наследственность человека и мутагены внешней среды./ М.: “Медицина”.-1989.- 270 стр

2. Keshava N., Tong-man Ong// Occupational exposure to genotoxic agents./ Mutat. Res. , 1999, v.437, 175-194.

3. Дурнев А.Д., Середенин С.Б.// Мутагены: скрининг и фармакологическая профилактика воздействий./ «Медицина», 1998, 328 стр.

4. Ferguson L.R.//Antimutagens as cancer chemopreventive agents in the diet./ Mutat. Res.,1994, 307, 395-410.

5. M. Fenech a, L. R. Ferguson //Vitamins/minerals and genomic stability in humans./ Mutation Research 475 (2001) 1–6

6. Дурнев А.Д., Л.С Тюрина. , А.В. Орещенко, Н.В. Гусева, С.Б Середенин // Влияние пищевых каротиноидных красителей Е160а и Е160е на кластогенную активность циклофосфамида и диоксидина у мышей./ Вестник РАМН, 1997, № 7, стр. 36-39.

7. Salvadori D.M., Ribeiro L.R., Oliveira M.D.//Beta-carotene as a modulator of chromosomal aberrations induced in mouse bone marrow cells./Environ.Mol.Mutagen.-1992.-20.-206-210.

8. Малиашвили Г.Н., Даугель-Дауге Н.О., Орещенко А.В., Дурнев А.Д.// Оценка антимутагенного потенциала антоциала – пищевого красителя природного происхождения./ ХИПС, 2001, № 8, стр. 38-40.

9. Dauer A., Metzner P., Schimmer O.// Proanthocyanidins from the bark of Hamamelis virginiana exhibit antimutagenic properties against nitroaromatic compounds./ Planta Med. ,1998, 64, 324-327.

10. Deguchi T., Yoshimoto M., Ohba R., Ueda S.// Antimutagenicity of the purple pigment, hordeumin, from uncooked barley bran-fermented broth./ Biosci. Biotechnol. Biochem., 2000, 64, 414-416.

11. Георгиев В.Н., А.Д. Дурнев, С.Б. Середенин // Убихиноны и антимутагенная защита организма./ Вопр. мед.химии, 1994, т.40, N 5, стр. 8-9.

12. Засухина Г.Д.//Проблемы практического использования антимутагенов./В сб.: “Мутагены и канцерогены окружающей среды и наследственность человека”, часть 2, Москва.-1994.-192-214.

13. Edenharder R., Frangart J., Hager M., Hofmann P., Rauscher R.// Protective effects of fruits and vegetables against in vivo clastogenicity of cyclophosphamide or benzo[a]pyrene in mice./ Food and Chem. Toxicol., 1998, v. 36, 637-645.

14. Деев С.В., И.А. Буторова, П.Б. Авчиева// Выделение убихинонов из биомассы гриба гриба Blakeslea trispora./ Биотехнология, 2000, № 5, 36-46.

15. Авчиев М.И., И.А. Буторова, П.Б. Авчиева// Изучение особенностей роста и накопления ликопина парой гетероциклического гриба Blakeslea trispora ВСБ-130(+) и ВСБ-129(-)./ Биотехнология, 2003, № 3, 12-19.

16. Preston R.J., Dean B.J., Galloway S. et al// Mammalian in vivo cytogenetic assays. Analysis of chromosome aberrations in bone marrow cells./ Mutat.Res. -1987.-189.- 157-165.

17. Zeiger E.// Illusions of safety: antimutagens can be mutagens, and anticarcinogens can be carcinogens./ Mutat Res., 2003;543, 191-194.

РЕФЕРАТ

ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИМУТАГЕННОЙ АКТИВНОСТИ ЛИПИДОВИТА

П.Б. Авчиева1, В.А.Тюренков1, И.А. Буторова1, С.В.Деев1, М.И Авчиев1,

А.В. Кулакова2, А.Д. Дурнев2

1ФГУП «ГосНИИсинтезбелок», Москва

2ГУ НИИ фармакологии РАМН, Москва

Методом учета хромосомных повреждений в клетках костного мозга мышей в экспериментах с химическими мутагенами диоксидином и циклофосфамидом установлены антимутагенные свойства липидовита, применяемого в дозах 5.4. 54 и 270 мг/кг перорально. Проявление антимутагенной активности липидовита зависело от режима введения и наилучшим образом проявлялось при пятидневной предобработке животных или совместном пятидневном введении с мутагенами. При однократном введении липидовит был практически не эффективен. Не выявлено комутагенной активности липидовита.

Таблица 1.1.
Фракционный состав липидов гриба Bl. trispora, в % от суммы липидов /14/.
Состав жирных кислот, выделенных из биомассы гриба Bl. trispora, % отн.

Таблица 1.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛИПИДОВИТА НА ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ДИОКСИДИНА У МЫШЕЙ

Таблица 2.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛИПИДОВИТА НА ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЦИКЛОФОСФАМИДА У МЫШЕЙ