Наука : Диабет и Полипренолы

НАУКА : ДИАБЕТ И ПОЛИПРЕНОЛЫ

Здесь Вы найдёте научные исследования влияния полипренолов на диабет.

Фармакология полипренолов как адаптогенов,снижающих интенсивность процессов гликирования

На сегодняшний день большое внимание уделяется процессу гликирования, играющему важную роль в патогенезе сосудистых осложнений сахарного диабета,различных нейродегенеративных заболевниях. В результате необратимых превращений продуктов раннего гликирования образуются стабильные соединенияразличной структуры — конечные продукты глубокого гликирования (КПГ), обладающие характерными особенностями, приводящими к патологическим проявлениям.

К специфическим рецепторам КПГ относятсярецептор фагоцитов, рецептор конечных продуктовгликирования (RAGE — receptor for advanced glycationend products) и галектин-3. Необходимо найти способы предотвращения развития негативных процессов, вызванных гликированием. Они могут заключаться в применении ингибиторов гликирования или в применении веществ, приводящих к снижению уровня продуктов гликирования, также в усилении метаболических процессов, которые могут способствовать снижению уровня гликирования, и в подавлении взаимодействия с рецептором и/или пострецепторных сигнальных путей, которое также теоретически может снизить риск развития негативных явлений, вызванных продуктами гликирования. Полипренолы являются биологически высокофункционально активными веществами, участвующими в процессе биосинтеза полисахаридов, гликопротеидов, пептидогликанов и углеводсодержащих биополимеров, и являются перспективными соединениями, применение которых возможно в различных областях экспериментальной и клинической медицины.

Химики ТГУ создают функциональное питание на основе пихтовой хвои

Но до сегодняшнего дня не были точно известны соединения в хвое, которые положительно влияют на организм, помогают пищеварению и работе печени. Химики ТГУ выяснили, какие полипренолы и жирные кислоты содержатся в пихтовом экстракте, а также определили целый комплекс тритерпеновых кислот в его составе.

Экстракт хвои — это очень концентрированная выжимка тритерпеновых и жирных кислот, полипренолов. При употреблении пихты в любом другом виде содержание активных веществ в разы меньше. Поэтому важны исследования и проверка на живых клетках свойств именно экстракта. Процесс получения экстракта (или экстрагирование) похож на длительное заваривание чая в промышленных условиях, при котором происходит самое эффективное выделение полезных веществ сырья. Тесты ученых подтвердили, что экстракт пихты обладает высокой антиоксидантной активностью.

В клетках постоянно происходят процессы окисления. Это вызвано действием свободных радикалов — частиц, которые образуются в результате обменных процессов или могут попадать в организм извне. У свободных радикалов не хватает одного или нескольких электронов, поэтому они стремятся вступить в реакцию, чтобы забрать недостающую частицу, и разрушают соседние атомы или молекулы. Окисление провоцирует развитие различных заболеваний — от диабета до болезни Альцгеймера.

Эксперимент химиков ТГУ показал, что при обработке живых клеток раствором экстракта пихты процессы окисления замедляются. А значит, хвоя усиливает антиоксидантную активность организма, замедляет старение, помогает макро- и микроэлементам в организме выполнять свои функции, а не окисляться.

Полипренолы в клинической практике

Благодаря инновационным технологиям XXI века российским ученым впервые в мире удалось выделить полипренолы в промышленном масштабе.
Полипренолы – важнейшая группа уникальных природных биорегуляторов, выделяемых из хвои ели европейской, обладающая разносторонней биологической активностью. Полипренолы являются предшественниками долихола, который принимает непосредственное участие в долихол-фосфатном цикле, играющем важную роль в обменных процессах всех органов и тканей (в головном мозге, печени, мышцах и т.д.).

Краткая историческая справка. Еще в первой половине ХХ века ученые кафедры биохимии леса ленинградской Лесотехнической академии заинтересовались свойствами вечнозеленых хвойных видов деревьев, поскольку они практически не погибают и сохраняют свою хвою веками. Это было начало работы нового лесобиохимического направления, изучающего биологически активные вещества, выделенные из хвойных пород деревьев. Данное направление сыграло значительную роль в выживании населения Ленинграда во время 900-дневной блокады в годы Второй мировой войны. Первый препарат, содержащий следы полипренолов, был получен из хвои сосны европейской выпускником Лесотехнической академии, впоследствии заведующим кафедрой, Ф.Т. Солодкиным и сотрудницей кафедры А.Л. Агранат в 1933 г. в лабораториях ленинградской Лесотехнической академии и назван «хлорофилл-каротиновая паста». Она использовалась с 30-х годов ХХ века вплоть до настоящего времени как наружное средство для лечения ран, ожогов и обморожений. В блокадном Ленинграде препараты Солодкого из хвойного экстракта отправляли в воинские части, госпитали и детские сады; они являлись источниками витаминов и спасли тысячи людей от болезней и голода, за что благодарные жители города называли их «Эликсиры жизни».

Профессор Густав Далнер показал, что введенный в организм полипренол превращается в долихолфосфат и играет важную роль в синтезе гликопротеинов. В патогенезе ряда заболеваний возникает дисбаланс и дефицит гликопротеидов вследствие нарушения процессов гликозилирования белков в долихолфосфатном цикле.
Долихолфосфатный цикл является важным метаболическим звеном в процессах регенерации, дифференциации и пролиферации клеток.

Долихолы состоят из смеси соединений «семьи», отличающихся по числу изопреновых звеньев в молекуле. Впервые долихолы были рассмотрены как вторичные метаболиты, в настоящее время доказано, что полипренолы являются важным элементом клеточного метаболизма. Полипренолы повышают стабильность молекул, предохраняя мембрану от действия протеолитических ферментов, влияют на ее свойства, текучесть и проницаемость . При старении происходит повреждение тканей за счет накопления свободных радикалов. Долихол накапливается в тканях человека и грызунов во время старения.Улучшая энергетический обмен клетки, полипренолы оказывают антиоксидантное действие. Долихол вместе с витамином Е может поглощать образовавшиеся на мембране перикисные липиды. Мембранопротективное действие полипренолов отражено в работах российских ученых (Рощин В.И., Султанов В.С., 2005). Исследования показали значимое снижение долихолов при циррозе печени и гепатокарциноме. За счет метаболических эффектов восстанавливается функциональная активность гепатоцитов и активность цитохрома Р-450.

Таким образом, можно предполагать, что открытие данного препарата является началом разработок препаратов совершенно нового инновационного направления, способствующего подавлению различных патологических процессов.
Проведенные нами многолетние наблюдения за различными группами пациентов, позволили показать не только гепатопротекторные свойства полипренолов но разнонаправленную эффективность при различных заболеваниях и метаболических дисфункциях, когнитивных расстройствах и положительное влияние на организм в целом при отсутствии каких-либо побочных эффектов. Высокий профиль безопасности у данного препарата и практически отсутствие возможности передозировки, делают дальнейшее изучение влияния полипренолов на организм человека высокоперспективным.

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ПОЛИПРЕНОЛОВ

Сахарный диабет является актуальной проблемой здравоохранения,при этом гипергликемия обеспечивает коморбидность за счет формирования конечных продуктов гликирования (КПГ), которые обладают характерными особенностями: способствуют нарушению структуры остатков лизина и аргинина в сайтах межбелковых взаимодействий и взаимодействий между белками и нуклеотидами, где трансформация структуры белков имеет функциональные последствия. При этом восстановление нормального строения белков, нарушенное вследствие гликирования КПГ, происходит замедленно.

Полипренолы являются ненасыщенными ациклическими разветвленными спиртами, повсеместно встречающимися в клетках различных организмов. Растительные полипренолы участвуют в гликозилировании протеинов и переносят олигосахариды через мембрану растительной клетки в процессе биосинтеза полисахаридов клеточной стенки. При попадании в организм млекопитающих через пищеварительный тракт растительные полипренолы при участии полипренолредуктазы (CRB5A3) метаболизируются в долихолы.

Экзогенные полипренолы способны нормализовать содержание долихолов в животной клетке, обеспечить нормальную работу долихолфосфатного цикла, восстановление и стабильность белковых молекул и их рецепторных связей на мембране. По всей видимости, с этим связаны различные фармакологические эффекты растительных полипренолов. На их основе создан ряд лекарственных препаратов и биологически активных добавок. Способность полиизопреноидов ускорять репарационные процессы подтверждается многочисленными отечественными и зарубежными исследованиями на моделях кожных травм различного генеза. Установлено, что полипренолы обладают стимулирующими регенерацию, ранозаживляющими, мембранопротекторными, антиоксидантными, бактерицидными, противовоспалительными, гемостимулирующими свойствами. Полипренилфосфаты натрия, оказывающие прямое противовирусное действие в отношении парамиксо-, ортомиксо-, тога-, герпес- и коронавирусов усиливают мобилизацию клеток костного мозга в периферическую кровь, препятствуют угнетению эритро- илейкопоэза, стимулируют процессы бласттрансформации. Противовоспалительное действие полипренолов связывают с подавлением активности липооксигеназы и протеинкиназы, снижением уровня прoвоспалительных цитокинов.Особый интерес представляют данные по влиянию полипренолов при моделировании аллоксанового диабета, где продемонстрировано восстановление основных показателей белкового, углеводного и липидного обменов в клетках эпидермиса с развитием более прочного рубца. Данные эффекты при гипергликемии обусловлены относительно недавно изученным механизмом действия полипренолов, который обусловлен их влиянием на ускорение восстановления КПГ.

ПОЛИПРЕНОЛЫ КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НЕЙРОФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

Долихолы участвуют в долихолфосфатном цикле, который играет важную роль в синтезе гликопротеинов. Реакции гликозилирования являются ключевымив «созревании» белков и рецепторов, регулирующих процессы клеточного роста,а также факторы иммунного ответа (иммуноглобулины, интерфероны, цитокины,CD-маркеры). Фосфаты долихолов являются активными регуляторами и участниками транспорта гидрофильных частицчерез клеточную мембрану. Пониженные уровни долихола регистрируются при аутоиммунных и иммунодефицитных состояниях, бронхиальной астме, рассеянном склерозе, болезни Альцгеймера, старческом слабоумии, хронических заболеваниях желудочно-кишечного тракта, гепатитах,нарушениях питания, онкологических заболеваниях, тромбозах сосудов, при работе на вредных производствах, в условиях хронического стресса. Признаком дефицита долихолов могут быть астенические состояния, нарушения памяти и внимания, сниженная работоспособность, повышенная утомляемость.

Фармакологическая трансформация полипренолов происходит в печени, где они метаболизируются в долихолы, что позволяет рассматривать их как средства заместительной терапии при нарушениях работы долихофосфатного цикла. Они стимулируют иммунную систему, клеточную репарацию и сперматогенез и имеют антистрессовую, адаптогенную, противоязвенную и ранозаживляющую активность. Способность полипренолов нормализовывать гликозилирование представляет особый интерес для профилактики атеросклеротических и микроциркуляторных проявлений сахарного диабета.

К числу основных нейротропных эффектов полипренолов относятся: активация поведения, протревожное действие (активация обмена дофамина в мезолимбической системе и замедление в стриатуме);снижение выраженности посталкогольной депрессии, депрессии при соматических заболеваниях; снижение выраженности алкогольных психозов; улучшение показателей нервной деятельности на фоне ишемических и токсических поражений мозга, улучшение когнитивных функций у больных с деменцией альцгеймеровского типа, при сосудистом поражении мозга, замедление прогрессирования заболевания; повышение нейроногенеза в области гиппокампа; усиление выработки и действия нейротрофических факторов мозга, снижение активности демиелинизирующих факторов, улучшение проводимости периферических нервов при полинейропатиях.

Полипренолы, разрешенные в настоящее время к применению как гепатопротекторы и гиполипидемические вещества, по комплексу своих нейропротекторных нейрореабилитационных и когнитивных эффектов представляют несомненный интерес как перспективные нейрофармакологические средства, предназначенные, в т. ч. для лечения нейроинтоксикаций. В механизме действия полипренолов существеннуюроль играет их антиоксидантная активностьи влияние на нейротрофическое звено.

Синтез и биологическая активность полипренолов

Полипренолы нетоксичны, немутагены, нетератогенны и неканцерогенны для людей. Кроме того, их биологическая активность оказывает значительное противоопухолевое, противовирусное действие против гепатита С и противовирусное действие против ВИЧ и является адъювантами для химиотерапии лейкемии и радиотерапии. Полипренолы также могут лечить гипертонию, высокий уровень холестерина, диабет, подагру, волчанку и другие нарушения иммунной функции. Поэтому все больше внимания уделяется исследованиям и разработкам полипренолов. Полипренильные соединения in vivo тесно связаны со стабильностью мембран и образованием сахарных цепей. Полипренолы также интересны из-за их важной роли в качестве липофильных переносчиков сахара в биосинтезе бактериальных полисахаридов и гликопротеинов. Физиологическая функция эндогенных полипренолов растений еще не полностью выяснена, хотя известно, что они открывают Ca2+-каналы бислойных мембран и усиливают биосинтез ядерного белка. Поэтому модификация обычно проводится с целью установления структуры или изучения производных полипренила как потенциальных биологически активных веществ. Исследования показывают, что гидроксильная группа в α-остатке полипренолов заменяется другими группами, хотя существуют значительные различия в биологической активности. Таким образом, показано, что полипренолы и их производные обладают широким спектром фармакологических эффектов, таких как противоопухолевые и антианемические эффекты, и разрабатываются как препараты для лечения психозов.