Пептидная саморегуляция живых систем (факты и гипотезы) - Шатаева Л. К. 2003

Пептидная регуляция старения
Теоретические и экспериментальные предпосылки коррекции возрастной патологии

Медицинские проблемы лечения старческих болезней были сформулированы в античной науке Гиппократом, разработаны Ибн Синой в “Каноне”, нашли дальнейшее развитие в средневековой медицине и детально разрабатываются в настоящее время на современном уровне развития химии, фармакологии и медицины.

Очевидно, что здоровая старость сохраняет в организме значительную сумму ресурсов для преодоления последствий болезней. Однако эти ресурсы могут быть быстро утрачены из-за психологических стрессов. В частности, нормальное физиологическое старение каждого человека проходит с определенной индивидуальной скоростью: физические и ментальные функции ослабевают постепенно в течение многих лет. Резкое извлечение человека из активной и привычной социальной деятельности (например, в результате выхода на пенсию) не совпадает по темпу с более медленным старением его организма и приводит к значительным психологическим стрессам, которые часто провоцируют дополнительные болезни (WHO. Working group, 1982). Для нормального долголетия постепенность смены социального статуса пожилого человека должна соответствовать темпам изменения функционального статуса его организма. При этом существенное значение имеет психологическая подготовка человека к неизбежности конца. Если нам угрожает несчастье (а смерть всегда рассматривается как несчастье), то существуют два выхода из положения: можно пытаться избежать несчастья и можно его достойно встретить. Первый путь — преодоление личной смерти пока остается в неопределенной перспективе. Второй путь рано или поздно открывается перед любым человеком. Нормальное физиологическое старение помогает воспринять окончание жизни не только как необходимость, но и как личное благо.

Роль мозга и сознания была подтверждена при экспериментальном сравнении эффективности лекарственной и безлекарственной программ помощи старым людям. Безлекарственная программа предусматривала тренировку памяти и стимуляцию познавательной способности пациентов для компенсации и преодоления возрастного ослабления их памяти. Вместо активных лекарств они получали плацебо. Контрольная группа получала только активные лекарства. Эффективность этих двух методов оценивалась независимыми обследованиями пациентов и по субъективной оценке результатов самими пациентами. Объективное обследование показало сравнимость эффективности лекарственных и безлекарственных методов. На вопрос: “Считаете ли вы это лечение эффективным? Благодаря чему — таблеткам или тренировкам памяти вы чувствуете улучшение?” — большинство пациентов ответило, что благодаря тренировкам памяти (Israel et al., 1987).

По-видимому, значение интеллектуальных нагрузок в качестве укрепляющих упражнений для пожилых людей еще не нашло правильной оценки в практической геронтологии. Более того, рекомендации для улучшения самочувствия пожилых людей сводятся, как правило, к рациональному низкокалорийному питанию, понижению температуры тела и специальным физическим упражнениям (Уолфорд и др., 1980; Коркушко и др., 2002). Иначе говоря, контроль за массой тела и двигательная активность представляются достаточными средствами для профилактики старения. При этом нормы рационального питания вычисляются по калорийности пищевых продуктов, определенной по теплоте их сгорания в калориметре в атмосфере кислорода (Скурихин, Нечаев, 1991). Очевидно, что определяемый таким образом низкокалорийный рацион не подходит для пожилых людей, у которых с возрастом складывается индивидуальный баланс пищеварительных ферментов, меняются активность гликокаликса и проницаемость эндотелия кишечника (Гальперин, Лазарев, 1986). Кроме того, современные схемы рационального питания не учитывают возрастающие с годами потребности организма в сбалансированной по аминокислотному составу белковой пище, в нативных пептидах и нуклеиновых кислотах для компенсации дефицита эндогенного биосинтеза этих компонентов.

Как уже указывалось выше, заболевания стареющего организма требуют специальной лечебной тактики, так как в пожилом возрасте всякий диагноз сопряжен с рядом нарушений всех регуляторных систем организма. По-видимому, именно системный характер процессов старения определяет в этих случаях предпочтительное использование лекарств с широким спектром биологического действия, которые являются неспецифическими стимуляторами фундаментальных процессов в организме: клеточного дыхания и пролиферации, репарации поврежденной ДНК, коррекции гемодинамики, поддержания иммунного потенциала организма, укрепления памяти и психологического статуса. Это, как правило, экстракты из растительных и животных тканей, композиции этих экстрактов и дополнения (в микродозах) минеральных компонентов (Амасиаци, 1990; McNamara, 1995).

Природные компоненты содержатся в комплексных геропротекторных препаратах, эффективность которых была доказана в клинике Института геронтологии АМН Украины, а именно в экстрактах плаценты и селезенки, в цитотоксической сыворотке, в комплексных препаратах с аминокислотами и АТФ (Коркушко и др., 2002).

В настоящее время существуют различные подходы к разработке геропротекторных препаратов. Значительную часть среди них представляют антиоксиданты, иммуномодуляторы, антидиабетические препараты. Их эффективность подтверждена экспериментальными исследованиями, которые показали, что эти препараты позволяют увеличивать не только среднюю, но и максимальную продолжительность жизни животных.

Однако современные достижения в области аналитической биохимии и пептидного синтеза, с одной стороны, и в области генной инженерии — с другой, позволяют детально и на молекулярном уровне изучать способы коррекции возрастных изменений, как нормальных, так и патологических (Уолфорд и др., 1980). Разрабатываются способы получения комплексных лечебных препаратов с установленным компонентным составом для специфической, в частности тканеспецифической, коррекции физиологических функций (Федорова и др., 1974; Карпов и др., 1985; Ямсков, Ямскова, 1998).

Как было показано в предыдущих главах, регуляторные пептиды (РП) выделяются различными клетками и тканями как эндокринные и аутокринные носители информации о локальном гомеостазе. Кроме того, они образуются в результате ограниченного протеолиза высокомолекулярных белков, находящихся в гуморальной среде. Эти сравнительно низкомолекулярные пептиды обладают широким спектром биологического действия и координируют выполнение биологических функций различными органами и тканями. К числу РП относятся многие пептидные гормоны, однако в настоящее время в связи с открытием диффузной эндокринной системы невозможно обнаружить четкие различия между понятиями “регуляторный пептид” и “пептидный гормон”.

Изучение механизмов старения организма показало, что они определенным образом связаны с пептидной регуляцией гомеостаза. Известно, что в процессе старения в тимусе и эпифизе, т. е. в центральных органах иммунной и эндокринной систем, происходит значительное снижение синтеза пептидов, что приводит к нарушению пептидной регуляции гомеостаза (Яковлев и др., 1991; Хавинсон и др., 2001а). Поэтому концепция замедления процессов старения путем восстановления пептидной саморегуляции организма с помощью РП экзогенного происхождения является в современной геронтологии логически и патогенетически обоснованной и перспективной.

Начало биорегулирующему направлению в медицине положили В. Г. Морозов и В. X. Хавинсон (1983, 1985, 1996). Они разработали способ выделения из двух ключевых органов — тимуса и эпифиза, инволюция которых прежде всего приводит к ускорению процессов старения, комплекса полипептидов, способных при введении в организм восстанавливать функции этих органов и замедлять темп старения организма (Морозов, Хавинсон, 1973). Такие комплексы регуляторных пептидов получили позднее название цитомедины. Для них характерен высокий уровень очистки от нуклеиновых кислот, углеводных и липидных компонентов и практически полное отсутствие аллергических и побочных реакций при инъекционном применении (Хавинсон и др., 2001 в). При экспериментальном изучении было показано нормализующее действие эпиталамина на уровень мелатонина (Анисимов и др., 1992), активность антиоксидантной системы (Анисимов и др., 1997), продолжительность жизни и частоту спонтанных опухолей у животных (Анисимов, Хавинсон, 1991). Клинические исследования показали, что препараты (цитомедины), выделенные из различных органов и тканей, тканеспецифически стимулируют регенерацию тканей, восстанавливают иммунитет, эндокринную систему и центральную нервную систему (Анисимов и др., 1993; Хавинсон, Шутак, 2000; Рыжак и др., 2001). В настоящее время накоплен значительный опыт применения эпиталамина и тималина в гериатрической практике. Было показано, что эти препараты обладают способностью препятствовать развитию наиболее важных процессов, лежащих в основе старения и связанных с ними возрастных заболеваний (Хавинсон, Морозов, 1991; Анисимов и др., 1994). В случаях возрастного ослабления иммунитета регуляторные пептиды иммунной системы и их комплексные препараты оказываются, по-видимому, единственным эффективным средством компенсации утраченной функции организма (Яковлев и др., 1990).

Принципиально важным является вопрос о заместительном или стимулирующем характере цитомединовой терапии. Сопоставление периода жизни активных пептидов, вводимых в кровь, измеряемого минутами (Ашмарин, Каменская, 1988), и продолжительности курса лечения цитомединами (как правило, 5—10 дней), с одной стороны, с длительностью лечебного эффекта (несколько месяцев или лет) — с другой, определенно указывает на стимулирующий характер данного вида терапии. Это дает основание полагать, что экзогенное введение цитомединов временно замещает поврежденное звено физиологической регуляции и позволяет организму восстановить ослабленную или утраченную функцию, а затем уже самостоятельно поддерживать ее в течение длительного времени. На такую возможность указывал К. В. Судаков. Он считал, что в старческом возрасте при естественном старении избирательно выключаются определенные функциональные системы или их отдельные компоненты. При этом еще возможно возникновение некоторых компенсаторных функциональных систем старого организма (Судаков, 1984).

Механизм такого действия, как нам представляется, основан в первую очередь на способности цитомединов восстанавливать и поддерживать синтез белка в соответствующем органе на уровне, свойственном молодому организму. При этом происходит восстановление разрушенных белковых клеточных рецепторов, что нормализует чувствительность клеток и к другим гуморальным регуляторам. Например, таким действием на рецепторы Т-лимфоцитов обладает цитомедин из ткани вилочковой железы — тималин (Напалков и др., 1998; Морозов и др., 2000). Стимулирующее влияние, которое цитомедины, полученные из тканей головного мозга животных (кортексин и эпиталамин), оказывают на развитие коры и подкорковых образований головного мозга, позволяет рассматривать эти препараты в качестве наиболее перспективных лекарственных средств при нейродегенеративных процессах (Рыбников, Закуцкий, 2000; Рыжак и др., 2001).

В клинических условиях была подтверждена эффективность применения эпиталамина при климактерической миокардиопатии (Комаров и др., 1995), а также сочетанного применения эпиталамина и тималина у пожилых женщин при развитии возрастной патологии (Хавинсон, Соловьева, 1998). Следует также отметить крайне важные результаты применения цитомединов в эксперименте и клинике при ряде патологических процессов: при этом произошли не только восстановление функций органов, но и нормализация структуры ткани (Хавинсон и др., 2000а).

Для более тонкой коррекции и сохранения физиологических функций в организме используются препараты РП, полученные синтетическим путем в соответствии с аминокислотной последовательностью природных РП (Иванов, Берлин, 2000). При этом разработано несколько подходов к их синтезу (Andersson et al., 2000). В некоторых случаях с целью повышения устойчивости синтетического аналога регуляторного пептида к действию клеточных эндопептидаз в пептидную цепь добавляются гидрофобные аминокислотные остатки (Ашмарин, Каразеева, 1999).

Принципиально важным в эволюции нашей концепции о пептидной биорегуляции старения является поиск веществ с точно установленной структурой, что позволит более глубоко изучить механизм их действия и создавать на основе этих веществ лекарственные препараты.

Начало этих исследований было положено созданием нового иммуномодулирующего препарата на основе синтетического пептида — тимогена (Морозов и др., 1997). Биоактивный дипептид сначала был выделен из тималина, а затем синтезирован из глутаминовой кислоты и триптофана. Установлено, что тимоген оказывает стимулирующее действие на все этапы дифференцировки Т-лимфоцитов (от стволовой клетки до эффекторов клеточного иммунитета), индуцирует экспрессию дифференцировочных антигенов этих клеток, нормализует количество и соотношение Т- и В-лимфоцитов в крови при патологических состояниях (Морозов и др., 20006). Необходимо отметить, что тимоген обладает аналогичной тималину биологической активностью в значительно меньших дозах.

Однако следует подчеркнуть, что выделение индивидуальных пептидов и определение их биологической активности является чрезвычайно трудоемкой задачей, которая требует длительного определения активности многих сотен пептидов, что практически трудно осуществимо. В связи с этим был разработан принципиально новый подход к поиску и синтезу физиологически активных пептидов. На основе исследования рангового порядка аминокислот в составе комплексных препаратов класса цитомединов и обнаружения повторяющихся олигопептидных блоков в составе регуляторных белков были определены аминокислотные последовательности, обладающие специфическими регуляторными свойствами (см. раздел 1.4.1). Такой подход позволил в последние годы разработать и синтезировать в Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН пептидные биорегуляторы функциональной активности тимуса, коры головного мозга, эпифиза, сетчатки, сосудов, сердца, бронхов. Они получили общее название цитогены.

Сравнительное изучение биологической активности цитомединов и цитогенов показало множество сходных эффектов при их воздействии на различные органы и ткани организма в норме и патологии. Так, пептиды вилон и эпиталон, созданные на основе анализа соответственно тималина и эпиталамина, способствовали увеличению продолжительности жизни и снижению частоты возникновения спонтанных опухолей, что полностью соответствует результам экспериментов с комплексными препаратами тимуса и эпифиза (Анисимов В. Н. и др., 2001, 2002б). Следует отметить, что использованные в указанных экспериментах дозировки цитогенов были, как правило, в 1000 раз меньше, чем при изучении цитомединов. Более того, было показано, что цитогены in vivo и in vitro также обладают тканеспецифическим и геропротекторным действием (Хавинсон, Мыльников, 2000; Хавинсон и др., 20006; Анисимов В. Н. и др., 2002). Исследование влияния цитогенов на морфофункциональные характеристики различных органов показало тканеспецифический протекторный эффект вилона и эпиталона по отношению к структурной сохранности сосудов и нормализации микроциркуляторных расстройств в этих органах (Хавинсон и др., 2001д). В экспериментальных исследованиях было также установлено, что эпиталон восстанавливает уровень мелатонина и кортизола и компенсирует нарушения нейроэндокринной регуляции у старых обезьян (Хавинсон и др., 2001б).

Применение пептидных биорегуляторов позволяет направленно воздействовать на пораженный орган. В связи с этим важно отметить мнение Р. В. Петрова о том, что регуляторные пептиды являются лечебными препаратами нового поколения, осуществляющими природно-направленное корригирующее действие без побочных эффектов (Петров и др., 2000).

По нашим представлениям, пептидные биорегуляторы обладают свойством контролировать экспрессию генов и процессы синтеза белка в клетках. Так, например, при изучении действия синтетического пептида печени на кинетику синтеза белка в монослойной культуре гепатоцитов крыс разного возраста установлено восстановление под влиянием пептида интенсивности и ритма белкового синтеза (Бродский и др., 2001). На основании полученных результатов следует предположить, что геропротекторное действие коротких пептидов связано с восстановлением в клетках процессов биосинтеза белков. Полученные нами данные свидетельствуют о том, что пептидные биорегуляторы способны также изменять функциональную активность генома на различных стадиях клеточного цикла и воздействовать на процессы синтеза мРНК, которая обеспечивает синтез специфических клеточных белков (Морозов и др., 2000а). Это тем более важно, если учесть определяющую роль генетического аппарата в механизмах развития многих заболеваний (Бочков и др., 2002).

При осложненных психофизиологических состояниях пожилых людей с патологическим типом старения требуется оптимизация способов введения пептидных препаратов в организм. Кроме препаратов для инъекций разработаны лекарственные формы РП для трансдермального и перорального применения (Сhiеn, 1992).

Как известно, кожа человека обладает не только развитой сенсорной системой, но и системой капиллярного транспорта биологически активных компонентов. Регуляция трансдермальных потоков извне через кожу в лимфатическую систему и в кровоток поддерживается гидрофильно-липофильным балансом между эпидермисом и стенками сосудов. Определенные сдвиги в состоянии нервной и эндокринной систем у лиц пожилого возраста приводят к изменениям физиологических функций кожи. Снижается влагосодержание кожи, замедляется отшелушивание рогового слоя клеток, в эпидермисе и дерме уменьшается содержание мукополисахаридов, холестерина и фосфолипидов. В этих условиях тканеспецифические липосомальные кремы, содержащие РП, служат не только средством целенаправленной доставки РП в организм, но и компенсируют снижение влагосодержания и фосфолипидов в составе дермы (Chien, 1992).

Разработка пероральных форм пептидных гормонов и регуляторов базируется на создании их молекулярных комплексов с полимерным носителем, который защищает пептид от воздействия кислой среды желудочного сока и от разрушительного действия гидролитических ферментов желудочно-кишечного тракта (Davis, 1990). При этом в качестве полимера-носителя могут быть использованы как синтетические гидрофильные сополимеры (Akala et al., 1998), так и биополимеры растительного и животного происхождения: эфиры целлюлозы, декстранов и других углеводов, мукополисахариды, РНК и ДНК.

На ранних этапах изучения нуклеиновых кислот в качестве лечебных средств при лучевых поражениях организма и при возрастных дисфункциях головного мозга недооценивалась роль пептидных примесей, которые были прочно связаны с нуклеиновыми кислотами и всегда присутствовали в изучаемых препаратах нуклеиновых кислот (Федорова и др., 1974). При пероральном применении препаратов дрожжевой РНК, не очищенных от пептидов, у пожилых пациентов наблюдалось улучшение мозговых процессов, в том числе восстанавливалась память (Cameron et al., 1963). Как уже указывалось в главе 3, нуклеиновые кислоты и их тканеспецифические комплексы могут поглощаться клетками по механизму эндоцитоза и проникать в клеточное ядро (Глебов, 1987). Дальнейшая судьба экзогенных нуклеиновых кислот в клетке не совсем ясна, но можно предполагать, что нуклеопротеиновые комплексы, защищенные от разрушения ферментами в лизосомах, принимают участие в процессах репарации ДНК хроматина.

Использование нуклеиновых кислот в качестве носителей регуляторных пептидов при создании пероральных лекарственных форм особенно перспективно на современном уровне представлений о роли факторов транскрипции в аутокринной саморегуляции клеточных популяций (Alberts et al., 1994)

Физико-химические свойства изученных нами модельных и природных комплексов ДНК с регуляторными пептидами и белками были детально представлены в разделе 3.3. Для практического применения необходимо было провести оценку их биологической активности и тканеспецифичности.

Клетки различных органов и тканей отличаются по набору мембранных рецепторов. Наряду с рецепторами, которые необходимы для обеспечения жизни клеток на всех этапах развития организма, дифференцированная клетка на стадии интерфазы обнаруживает тканеспецифические рецепторы, ответственные за связывание специфических лигандов (см. раздел 2.2).

Для исследования специфического связывания биологически активных макромолекул с клеточными рецепторами широко применяются методы аффинной хроматографии. Основной недостаток обычных аффинных сорбентов — низкая эффективность использования специфических рецепторов при их химической пришивке к пористому инертному носителю, а также потеря нативности и некоторых физиологических функций рецепторов из-за процедуры химической модификации. В литературе описан метод получения аффинных сорбентов на основе фрагментов клеточных мембран эритроцитов, лимфоцитов и гепатоцитов, иммобилизованных в матрицу полиакрилонитрила. Эти сорбенты проявляют высокую тканеспецифическую селективность связывания своих природных белков-лигандов (Грушка и др., 1988; Чернова, Гуревич, 1996). Аналогичные сорбенты могут быть использованы для определения селективности связывания пептидов и НПК с клеточными мембранами определенной дифференцированной ткани.

При проведении исследований тканеспецифичности природных НПК нами использован метод пространственной иммобилизации клеточных мембран мозговой ткани и предстательной железы в пористую полимерную матрицу полиакрилонитрила (Ряднова и др., 2001). В связи с тем что морфология и сорбционная емкость полученных аффинных сорбентов не были стандартизованы, аффинная хроматография явилась методом сравнительной оценки селективности связывания природных и модельных нуклеопротеиновых комплексов с рецепторами клеточных мембран мозговой ткани и предстательной железы. Селективность оценивали по величине коэффициента связывания К. При отсутствии селективного взаимодействия K = 1.

Таблица 11 Взаимодействие пептидных препаратов и НПК с аффинным сорбентом, содержащим клеточные мембраны коры головного мозга

В табл. 11 приведены значения коэффициентов связывания с аффинным сорбентом для инсулина, цитомединов мозга и печени, их комплексов с ДНК и природных НПК мозга и печени (цитаминов).

Анализ представленных данных показывает, что нативная ДНК в некоторой степени связывается с аффинным сорбентом. Это можно объяснить не только неспецифическим связыванием ДНК с полимерной матрицей, но и возможным взаимодействием ДНК с мембранными структурами. По-видимому, подобные взаимодействия лежат в основе проникновения макромолекул ДНК через клеточные и ядерные мембраны (Кабанов, Кабанов, 1995). При включении неспецифического белка инсулина в комплекс с ДНК повышается степень его связывания с клеточными мембранами. Это является определенным аргументом в пользу возможности использования комплексообразования неядерных белков с ДНК для транспорта таких белков в клетку, а возможно и в клеточное ядро.

НПК, содержащий кортексин, связывается с аффинным сорбентом сильнее, чем свободная ДНК. Очевидно, это происходит за счет селективных взаимодействий полипептида, входящего в комплекс, с мембранными рецепторами. Подобный эффект наблюдается для комплекса ДНК с гепалином. Природный НПК мозга (церебрамин) связывается с сорбентом сильнее, чем модельный нуклеопротеиновый комплекс ДНК—кортексин. По-видимому, природный НПК содержит не только пептиды, специфично связывающиеся с клеточными мембранами мозговой ткани и входящие в состав кортексина, но и другие регуляторные белки хроматина, которые также взаимодействуют с рецепторами. Возможно, к ним относятся кислые фосфопротеины, содержащиеся в ядре клеток и выполняющие регуляторные функции (Teng et al., 1971).

При включении кортексина и гепалина в комплекс с ДНК уменьшается коэффициент связывания этих препаратов с клеточными мембранами. Наиболее вероятным объяснением этого факта является то, что часть иммобилизованных клеточных рецепторов, расположенная во внутренних областях гранул аффинного сорбента, стерически менее доступна для высокомолекулярных НПК, чем для низкомолекулярных пептидов.

Сравнение констант связывания природных нуклеопротеиновых комплексов показывает, что НПК мозга более чем в 1.5 раза интенсивнее связывается с клеточными мембранами клеток мозга по сравнению с НПК печени (гепатамин). Наблюдаемая разница селективности связывания этих препаратов является одним из возможных механизмов реализации тканеспецифического воздействия НПК на физиологические функции. Разница коэффициентов связывания модельных НПК, включающих тканеспецифические пептиды, и природных НПК, выделенных из той же ткани, может быть связана с конформационными различиями ДНК, входящей в состав этих комплексов. Природные НПК содержат нативную ДНК, уже специфически связанную с регуляторными пептидами хроматина, а модельные НПК содержат высокоочищенные фрагменты двухцепочечной ДНК тимуса теленка, на которой не может быть сайтов для специфического связывания с регуляторными пептидами мозга. По-видимому, функция такой ДНК в модельных НПК сводится только к защите пептидных компонентов от ферментного гидролиза.

Аналогичные результаты были получены при сравнении связывания НПК, выделенных из сердца, печени, простаты, коры головного мозга и тимуса (корамин, гепатамин, просталамин, церебрамин и тимусамин соответственно) с аффинным сорбентом, содержащим иммобилизованные фрагменты клеточных мембран ткани простаты. Максимальной селективностью связывания с этим сорбентом обладает препарат НПК, выделенный из простаты (К = 3.4). Очевидно, что он содержит аутокринные регуляторные пептиды, которые характерны для простаты и обладают повышенным сродством к клеткам этой ткани. Поэтому природный НПК простаты может более прочно связываться с мембранами этой ткани. Коэффициенты связывания остальных исследованных НПК, выделенных из других тканей, ниже на 30— 40%.

Тканеспецифическая биологическая активность НПК печени и мозга была исследована в органотипической культуре спинномозговых ганглиев и фрагментов коры головного мозга цыплят (Хавинсон и др., 1997). Чувствительные нейроны эксплантатов этих тканей отвечают усилением роста нейритов на введение в культуру ультрамалых концентраций нейротрофических факторов (Levi-Montalchini, 1982). Результаты биотестирования природных НПК, выделенных из мозга и печени, свидетельствуют о стимулирующем эффекте НПК мозга: рост нейритов увеличивается на 40 % по сравнению с контролем. Стимулирующего эффекта НПК, выделенного из печени, на рост нейритов зарегистрировано не было. Полученный результат свидетельствует не только о биологической активности НПК, выделенного из мозга по отношению к нейронам, но и об определенной тканеспецифичности природных нуклеопротеиновых комплексов.

Такая особенность природных НПК оказывается большим преимуществом при разработке пероральных форм этих препаратов для коррекции и стимуляции функций определенных органов гериатрических пациентов. Механизм доставки тканеспецифических нуклеопротеиновых комплексов к целевым органам может быть представлен следующим образом.

Усвоение нуклеопротеиновых комплексов во всем диапазоне их молекулярных масс и тканевой принадлежности происходит в тонком кишечнике на реснитчатой поверхности путем эндоцитоза. Эндоцитоз — процесс, характерный для большинства клеток, уже рассматривался в разделе 2.2. Он представляет собой адсорбцию лиганда на внешней поверхности клеточной мембраны, после чего происходит прогибание этого участка мембраны внутрь клетки вместе со связанным веществом, замыкание мембраны с образованием везикулы и отрыв этой везикулы во внутреннее пространство клетки (Глебов, 1987), последний этап называют интернализацией лиганда (Willeman et al., 1985). Дальнейший путь интернализованного НПК зависит от его специфичности. Некоторые клетки (например, эндотелий капилляров, кишечный эпителий), захватывая вещества путем эндоцитоза, экскретируют их путем экзоцитоза в сторону соседних клеток, в том числе клеток-мишеней. Такой феномен получил название “трансцитоз”. Благодаря этому механизму, комплексы могут транспортироваться к целевым органам, для которых они специфичны, преодолевая тканевые барьеры.

Нуклеопротеиновый комплекс, достигший целевой ткани, может быть включен в митохондриальные структуры или в клеточное ядро в зависимости от селективности связывания с мембранами этих органелл. Было продемонстрировано in vitro проникновение белков, ответственных за контроль клеточного цикла, через ядерную оболочку внутрь ядра (Protein targeting, 1993). Аналогичный механизм возможен для межтканевого и внутриклеточного транспорта НПК.

По-видимому, существует глубокая аналогия репаративных механизмов клетки при эндоцитозе тканеспецифических НПК и апоптотических тел. Как уже упоминалось, в процессе старения и естественной деградации клетки (апоптоза) происходит ограниченное и организованное саморазрушение клеточных структур (в отличие от некроза): хроматин и цитоплазматический материал разделяются на компактные фрагменты, эти фрагменты обволакиваются прилежащим участком мембраны, при этом клетка распадается на так называемые апоптотические тела, которые поглощаются соседними клетками дифференцированной ткани по механизму эндоцитоза и частично используются для репарации этих клеток, в том числе для репарации хроматина. Встраивание экзогенных ДНК в хроматин клеток может происходить лишь при наличии разрывов полинуклеотидной цепи ДНК клетки-хозяина, которые обычно наблюдаются в поврежденных и стареющих клетках (Сьяксте, Будылин, 1992). В этом случае еще одним преимуществом применения природных тканеспецифических нуклеопротеиновых комплексов является то, что ДНК-компоненты этих комплексов содержат участки, гомологичные поврежденным участкам ДНК определенной дифференцированной ткани человеческого организма, так как они выделены из такой же, но молодой и здоровой ткани млекопитающих.