Биологический каталог




Биология антибиотиков животного происхождения

Автор В.Н.Кокряков

ции с дефицитом в их нейтрофилах миелопероксидазы (Lehrer, Cline, 1969; Parry et al., 1981). Значительное снижение резистентности организма к бактериальной инфекции наблюдается в случаях с наследственно обусловленным отсутствием или дефицитом специфических гранул нейтрофилов и их основного компонента — лактоферрина (Spitznagel et al., 1972; Strauss et al., 1974). Подобные же морфобио-химическая и функциональная особенности нейтрофилов встречаются при острой и хронической гранулоцитарных лейкемиях (Odeberg et al., 1976) и ожоговой болезни (Davis et al., 1980) у людей. Во всех рассмотренных примерах функциональная неполноценность нейтрофилов обусловлена в значительной степени отсутствием или недостаточностью в них лактоферрина. Это тем более парадоксально, что сам по себе этот белок обладает слабой микробоцидной активностью (Arnold et al., 1977, 1980) и его действие на микроорганизмы оценивается большинством исследователей (Masson, 1970; Reiter, 1983) как микробостатическое. Возможно, что лактоферрин, будучи слабым цитотоксическим агентом, в составе фаголизосом вступает в разнообразные кооперативные взаимодействия с другими антимикробными веществами (в том числе с миелопероксидазой), которые определяют эффективность умерщвления фагоцитированных бактерий и грибов.

С целью проверки выдвинутого предположения мы провели работу по моделированию некоторых сторон такого взаимодействия в условиях in vitro, которые по ряду своих параметров (кислое значение рН среды, наличие перекиси водорода и иодида) аналогичны содержимому фаголизосом. В этих условиях аполактоферрин (АЛФ) свиньи — форма белка, лишенного железа, в которой он, по-видимому, преимущественно находится в нейтрофилах (Bullen, Armstrong, 1979), — в концентрации 20 мкг/мл инкубационной пробы не проявляет бактерицидной активности в отношении стафилококковой культуры Staphylococcus epidermidis, штамм 9198 (табл. 1). Повышение концентрации белка до 1 мг/мл практически не сказывается на жизнеспособности бактерий. Этот факт находится в полном соответствии с литературными данными (Arnold et al., 1980).

Следующий этап работы состоял в выяснении характера воздействия на стафилококки АЛФ и миелопероксидазной системы нейтрофилов свиньи при их совместном испытании. При таком сочетании лейкоцитарных белков воспроизводятся отдельные стороны их кооперативного антимикробного действия в фаголизосомах после слияния с ними содержимого специфических и азурофильных гранул (Ва-inton, 1973). Микробоцидное действие МПО-системы изучено хорошо (Klebanoff, 1967, 1968). Его интенсивность в значительной мере зависит ох концентрации отдельных ингредиентов системы и в первую очередь фермента. Нами были подобраны такие соотношения компонентов МПО-системы, при которых ее стафилоцидный эффект был незначителен. Совместное испытание в тест-системе АЛФ и МПО-системы выявило существенный синергический бактерицидный эффект. Наблюдается отмирание количества колониеобразующих микробных единиц на три порядка больше по сравнению с вариантами раздельного испытания анализируемых белков. Бактерицидное действие зависит от наличия всех веществ, составляющих коопера-

Влияние антимикробных веществ нейтрофилов свиньи на стафилококки

в условиях in vitro

Состав инкубационной пробы Количество микробных единиц

Примечание. Буфер — 0.1 М Na-ацетатный буфер, рН 5.5. Конечные концентрации ингредиентов в мл инкубационной среды: н2о2 — 5 нМ; Nal — 0.1 мкМ; алф и лф — 20 мкг/мл; МПО — 0.05 мкг/мл; СОД — 5 мкг/мл; каталаза — 60 мкг, аскорбат — 1 мМ; at — антитела к лф.

тивную систему, так как исключение любого из них практически полностью снимает синергический эффект.

Как можно объяснить наблюдаемый феномен? По-видимому, аполактоферрин, сорбируясь на клеточной оболочке стафилококков, вступает в молекулярное взаимодействие с белками, в состав которых входят Fe3+, Cu2+, Mn2+, Mg1+, Zn2+. Среди них есть микробные супер-оксиддисмутазы и каталаза, которые вследствие потери важных металлов каталического центра инактивируются. Это приводит к обогащению области поверхностных структур бактерии супероксидом (О2) и продуктом его спонтанной дисмутации — перекисью водорода (Н202). Постоянная продукция окислителя в этих условиях поддерживает на более высоком уровне активность миелопероксидазной системы, что находит свое отражение в заметной гибели стафилококковых клеток. Последовательность происходящих при этом реакций можно представить себе следующим образом:

о; +о- +2Н+ ->н2о2 +о2,

АН +Н202 + Г Мнелопероксши». )OH,(,HiO+ А1 Биополимер биополимере Так, в ходе совместного взаимоусиливающего кооперативного действия МПО-системы и АЛФ формируется мощная бактерицидная система, существенно превосходящая по своей силе составляющие ее вещества. В пользу обоснованности выдвигаемого механизма синергизма антимикробных белков свидетельствуют чувствительность системы к экзогенной каталазе и независимость ее от супероксиддисму-тазы. Повышение ионной силы инкубационной среды до 0.2, как и внесение в нее антител к ЛФ, отменяют синергический эффект, так как препятствуют сорбции АЛФ на поверхности стафилококковых клеток. Неактивна система при добавлении в среду насыщенного железом лактоферрина и аскорбиновой кислоты — ловушки супероксидных анионов (Nishikimi, 1975). Есть основания считать, что установленное нами кооперативное антимикробное действие белков является не только лабораторным феноменом, но и отражает объективно существующие закономерности взаимодействия гранулярных факторов при фагоцитозе и воспалении. В свете этих экспериментальных данных становится понятной роль лактоферрина в обеспечении полноценной микробоцидной функции нейтрофилов как компонента, создающего условия для пролонгированного действия МПО-системы.

Миелопероксидаза может проявлять еще ряд функциональных активностей в процессах фагоцитоза и воспаления.

На некоторые клетки она действует модифицирующим образом. В частности, инкубация МПО-системы с тромбоцитами приводит к выбросу из них серотон

страница 31
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

Скачать книгу "Биология антибиотиков животного происхождения" (3.25Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(12.12.2017)