Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Ангиогенин – индуктор ангиогенеза.

В формировании кровеносной системы участвует васкулогенез - дифференцировка ангиобластов в кровяных островках эмбрионов и ангиогенез – процесс развития кровеносных сосудов, включающий пролиферацию, инвазию, миграцию клеток в первичных васкулярных структурах. В норме кратковременный и строго контролируемый ангиогенез отмечается в репродуктивном цикле, в процессах роста эмбриональных и постнатальных тканей, регенерации поврежденных тканей, воспалении. В организме он может быть индуцирован факторами прямого (фактор роста эндотелия сосудов, плацентарный фактор роста, фактор роста гепатоцитов, щелочной и кислый фактор роста фибробластов, ангиогенин и др.) и непрямого действия (трансформирующий фактор роста-β, фактор роста некроза опухолей-α, интерлейкин-δ и др.).

Ангиогенин является одним из самых сильных ангиогенных факторов прямого действия. Как следует из обзоров [26,42] и новых оригинальных работ в настоящее время в понимании механизма его ангиогенной функции достигнуты существенные успехи. Основными мишенями действия ангиогенина являются эндотелиальные клетки, клетки гладкой мускулатуры, фибробласты. Ангиогенетик участвует на всех этапах сложного многоэтапного процесса ангиогенеза, включая клеточную миграцию, инвазию, пролиферацию и формирование капилляров.

Основная молекулярная форма ангиогенина человека представлена одноцепочечным полипептидом из 123 аминокислотных остатков (молекулярная масса ~ 14,5 кДа). По первичной структуре ангиогенный белок на 33% идентичен рибонуклеазе А (НКаза 1), однако, белки значительно отличаются по третичной структуре, чем в значительной мере, вероятно, обусловлены их функциональные различия.

В основе механизма индуцирования ангиогенином неоваскуляризации лежит ряд процессов, включая рибонуклеазную активность, деградацию базальной мембраны, сигнальную трансдукцию, ядерную транслокацию.

Ангиогенин (РНКаза 5) проявляет уникальную рибонуклеазную активность. Так же как РНКаза 1, расщепляет фосфодиэфирную связь в РНК, однако активность его относительно стандартных для панкреатических РНКаз субстратов в 10⁴-10⁶ раз ниже. Ангиогенин – редкощепящая РНКаза. Посредством гидролиза он расщепляет 18S pPHKи 28S рРНК до фрагментов из 100-500 нуклеотидов. Рибонуклеазная активность – необходимое условие для проявление белком ангиогенной функции. Мутации критических для его ферментативной активности аминокислот приводят к потере ангиогенной активности.

Другим важным фактором в механизме индукции ангиогенеза является наличие в клетке-мишени рецепторов к ангиогенину. Идентифицированы и достаточно полно изучены ангиогенин-связывающий белок с молекулярной массой 170кДа и α-актин. Недавно в Хеля-клетках найден и охарактеризован новый ангиогенин-связывающий белок – фоллистатин, участвующий в индуцировании ангиогенином ангиогенеза {25}.

Есть основание полагать, что локализованный на клеточной мембране актин принимает непосредственной участие в механизме стимуляции ангиогенином деградации базальной мембраны, а рецептор 170кДа, расположенный на поверхностной мембране, вероятно, участвует в механизме индукции ангиогенином сигнальной трансдукции в клетках-мишенях и через посредство активации киназ [30]. Для индукции ангиогенином ангиогенеза в тканях животных также необходима его транслокация в ядро клетки-мишени [31,43,46,47]. Проникая в ядро, ангиогенин аккумулируется в ядрышке, связывается с ДНК, активируя транскрипцию рРНК. Ингибирование ядерной транслокации, индуцированной ангиогенином, или мутагенез ответственных за локализацию аминокислотных последовательностей в молекуле ангиогенина снимает его ангиогенную активность. Ядерная транслокация ангиогенина играет важную роль в механизмах индуцирования им пролиферации эндотелиальных клеток [31,43]. Ангиогенин также необходим для ангиогенеза, индуцированного другими ангиогенными факторами.

Разработанные в последние года чувствительные методы идентификации т количественного определения ангиогенина в биологических жидкостях позволили получить обширную информацию об участии ангиогенина в механизмах ангиогенеза в норме и при патологии у людей и животных. В норме в плазме циркулирующей крови человека содержание ангиогенина составляет 250-360 мг/л. Индивидуальные различия зависят от пола, массы тела, генетических факторов [35] и в значительной степени от функциональной активности репродуктивной системы организма (менструального цикла, беременности) [36]. При различных патологиях, связанных с нарушением ангиогенеза, изменяется уровень ангиогенетиков в плазме крови и тканях, в том числе и ангиогенина [42]. На этом основана диагностика болезней, включая установление ранней стадии, динамику и эффективность лечения. Нарушения в ангиогенезе животных тканях лежат в основе двух типов патологии: связанных с недостатком кровоснабжения и, наоборот, с его избытком. К первому типу следует отнести кожные болезни различного генеза, нарушение хрящевой ткани коленных суставов, костные переломы, инфаркт миокарда, критическую ишемию нижних конечностей и других органов, инсульты, послеоперационные состояния. Второй тип представлен злокачественными опухолями, диабетическими нарушениями в организме, ревматоидным и воспалительными артритами и др. Ангиогенин, как ключевой ангиогенный фактор, является идеальной мишенью для анти-ангиогенной терапии [23].

Остановимся на перспективе использования ангиогенина в медицинской практике в качестве индуктора ангиогенеза при патологиях, связанных с недостатком кровоснабжения с тканях. Одним из современных методов лечения является «терапевтический ангиогенез», в основе которого лежит направленная на индукцию развития дополнительной сети сосудов стимуляция ангиогенеза в местах повреждения или введения в них экзогенных факторов ангиогенеза. Прямое положительное влияние ангиогенина установлено в отношении хрящевой и костной ткани животных [2,12,33]. За счет индуцирования неоваскуляризации отмечена стимуляция в поврежденных тканях репаративных процессов. Ангиогенин является также ингибитором остеокластной костной резорбции [33], что также способствует восстановлению ткани.

В настоящее время накоплено достаточно данных, как в медико-биологических, так и клинических исследованиях о регенерирующих эффектах ангиогенина при кожных болезнях, включая ожоги, обморожения, трофические язвы [13]. Отмечается стимуляция регенеративных процессов, активация эпитализации, стимуляция местного иммунитета и как результат – ускорение заживления. Положительное влияние ангиогенина получено при лечении гнойных ран и язвенно-эрозийных образований в желудочно-кишечном тракте [1,15]. Заметная перспектива использования ангиогенина в терапевтических целях отмечена в отношении постоперационных ран [4,6,7]. Как показано в экспериментах на крысах, при резекции печени в постоперационный период вводимый в рану в составе геля рекомбинантный ангиогенин способствует регенеративным процессам в паренхиме органа. Отмечено восстановление структуры регионарного лимфатического узла [6], что свидетельствует об усилении дренажно-детоксикационной функции. ВО всех экспериментах с моделированием хирургических ран авторы отмечают стимуляцию ангиогенином репаративных процессов на фоне активации образования микрососудов в области формирования рубца раны.

Терапия с использованием ангиогенина может сделать прорыв в лечении ишемических поражений миокарда и мышц нижних конечностей. Метод терапевтического ангиогенеза с применением ангиогенных факторов для лечения, например, критической ишемии конечностей, считается безопасным и доступным. В последнее время приоритетным направлением в терапии с использованием ангиогенина является внедрение метода генотерапии, суть которого – применение генно-инженерных конструкций с вставкой гена белка с терапевтическим действием. Сконструированы рекомбинантные плазмиды, несущие ген ангиогенина, которые работают в эукариотических организмах, активируя локально ангиогенез [3,5,8,10,21,44].

Есть основание считать, что ангиогенин имеет значительную перспективу в лечении ишемической болезни сердца [28,32,38,39,48]. При инъекции крысам с моделированным инфарктом миокарда внутрь его плазмиды с вставкой гена наблюдали в ишемизированной ткани повышение васкуляризации и как следствие восстановление сердечной функции [32].

В настоящее время появляется всё больше фактов о новых свойствах ангиогенинов, которые могут найти применение в медицинской практике.

Антимикробная функция.

Не связанным с индукцией ангиогенеза является антимикробное действие ангиогенина. В работе [18] установлено, что выделенный из коровьего молока ангиогенин обладает бактериостатическим действием относительно кишечной палочки (E.coli, штамм И-125). Эффект проявляется уже в физиологических концентрациях, в частности, при концентрации 12,5 мгк/смᶟ, соответствующий содержанию активного белка в молозиве коров голштино-фризской породы. При концентрации ангиогенина 50 мгк/смᶟ через 24 часа культивирования рост бактерий снижался более чем на 2 порядка, а при 100 мгк/смᶟ практически полностью подавлялся. Плацентарный ингибитор рибонуклеазы в концентрациях, ингибирующих ферментативную активность ангиогенина, снимал бактериостатический эффект, что указывает на роль рибонуклеазной активности в механизме антимикробного действия ангиогенина.

Результаты этих исследования дают основание рассматривать кишечную палочку в качестве чувствительного теста при отборе ингибиторов индуцируемого ангиогенином ангиогенеза, что, в частности, подтверждено результатами работы [39].

Показано, что мышиный, синтезируемый клетками кишечника ангиогенин, циркулирующий в крови мышей ангиогенин 4, а также ангиогенин 1 человека способны ингибировать патогенные бактерии и грибы [24,27].

Однако большинство исследуемых патогенных грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, чувствительных к ангиогенину 4 мыши, были стабильны в отношении к ангиогенину 1 мыши и и ангиогенина 1 человека. Вместе с тем к этим ангиогенным белкам оказался чувствительным патогенный гриб Candida albicans, вызывающий инфекцию у человека.

Эти данные опровергаются в работе [20], где эксперименты проводили в аналогичных условиях. Антимикробное действие ангиогенина на культуры Candida albicans и Streptpococcus pneumoniae имело место только при низкой концентрации, причем эффект оказался ниже, чем при той же концентрации бычьего сывороточного альбумина. На основании этого факта авторы сделали заключение о неспецифичном действии на микроорганизмы ангиогенина 1.

Пока недостаточно сведений о влиянии ангиогенинов на вирусы, вызывающие болезни человека и животных. Имеются данные о влиянии бычьего ангиогенина на обратную транскрипазу вируса иммунодефицита [34]. Концентрация ангиогенного белка, соответствующая пятидесятипроцентному ингибированию фермента, составляет меньше 290 мкМ. С учетом того, что обратная транскриптаза является критическим звеном в репликации вируса, просматривается перспектива введения бычьего ангиогенина в арсенал терапевтических средств прости СПИДа человека.

Несомненно, что антимикробное действие ангиогенинов зависит от ряда факторов: молекулярного типа представителя семейства ангиогенинов, дозы и экспозиции действия, состава среды, в которой суспендированы микроорганизмы, видовой специфичности микроорганизма. Скорее всего, в вопросе об антимикробной функции ангиогенинов пока рано ставить точку. Необходимы дополнительные исследования, учитывающие все перечисленные факторы, а также специфичность эффектов ангиогенных белков.

Последнее изменение этой страницы: 2017-07-16

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...