Испытания атерогенности лекарственных препаратов и диетических добавок на культурах клеток: оценка достоверности результатов

22 грудня 2008
2847
Резюме

В серии публикаций, начатой в 1986 г. (The Lancet, 2(8507): 595–597) и продолжающейся в настоящее время (новое двухтомное руководство по клинической ангиологии под редакцией А.В. Покровского), приведены данные об атерогенном и антиатерогенном действии ряда веществ и лекарственных препаратов, полученные в экспериментах на культуре клеток. Даются рекомендации для практики. Для культивирования использовались взятые на аутопсии клетки интимы аорты, а позже также моноциты крови человека и мышиные перитонеальные макрофаги. Среди веществ, проявляющих антиатерогенное действие in vitro, перечислены стимуляторы циклического аденозинмонофосфата, антагонисты кальция, простациклин, простагландин Е2, трапидил, ингибиторы липоксигеназы, ловастатин, ингибиторы ацетил-КоА-холестерин-ацилтрансферазы и др.; а среди препаратов, обладающих атерогенным действием, названы блокаторы бета-адренорецепторов, пероральные гипогликемические препараты,
фенотиазиды, тромбоксан А2. Кроме того, антиатерогенная активность в культуре ткани показана для большого числа веществ растительного и животного происхождения, а именно: препаратов чеснока, чая, календулы, бузины, косточек винограда, цветов фиалки, шишек хмеля, различных грибов, мяса криля, печени кальмара и др. В статье анализируются достоверность полученных данных и их значение для практики.

В двухтомном руководстве по клинической ангиологии (Пивоварова Е.М., 2004) приведены данные об атерогенном и антиатерогенном действии ряда веществ и лекарственных препаратов, полученные в экспериментах на культуре клеток: «Выявлены различные соединения, способные предотвращать внутриклеточное накопление липидов, подавлять клеточную пролиферацию и ингибировать синтез внеклеточного матрикса, то есть проявлять антиатерогенное действие». Даются рекомендации для практики: «Так как атерогенной активностью обладали препараты, применяемые для лечения гипертонии и сахарного диабета, данные эти следует учитывать при коррекции факторов риска атеросклероза». Для куль­тивирования использовались клетки интимы аорты человека, имеющие фенотип гладкомышечных, а позже также мышиные перитонеальные макрофаги и моноциты крови человека. Среди веществ, проявляющих антиатерогенное действие, перечислены стимуляторы циклического аденозинмонофосфата, антагонисты кальция, простациклин, простагландин Е2, трапидил, ингибиторы липоксигеназы, ловастатин, ингибиторы ацетил- КоА- холестерин- ацилтрансферазы и др.; а среди препаратов, обладающих атерогенным действием, названы блокаторы бета-адрено­рецепторов, пер­оральные гипогликемические препараты, фенотиазиды, тромбоксан А2. Эти данные получены в Научно-исследовательском институте атеросклероза Российской академии естественных наук под руководством доктора медицинских наук А.Н. Орехова, где эксперименты по изучению атерогенеза на клеточных культурах производятся с середины 80-х годов ХХ ст. Данная группа исследователей опубликовала большое количество статей в российских и зарубежных журналах, материалы были многократно представлены на конгрессах Европейского общества по изучению атеросклероза (The European Atherosclerosis Societу) и других международных конференциях.

Способность сыворотки крови больных атеросклерозом вызывать липидную инфильтрацию культивируемых клеток названа атерогенностью (atherogenicity). Результаты звучат убедительно: «после 24 часов культивирования с 40% сывороткой больных атеросклерозом коронарных артерий внутриклеточное содержание липидов возрастало в 2–5 раз. Культивирование с сывороткой здоровых лиц не влияло на внутриклеточное содержание липидов» (Orekhov A.N. et al., 1988); «липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) больных атеросклерозом коронарных артерий вызывали 2–4- кратное повышение содержания холестерина в культивируемых клетках. ЛПНП здоровых лиц накопления липидов не вызывали» (Tertov V.V. et al., 1992).

Кроме того, антиатерогенная активность в культуре ткани показана для большого числа веществ растительного и животного происхождения: препаратов чеснока, чая, календулы, бузины, косточек винограда, цветов фиалки, шишек хмеля, различных грибов, мяса криля, печени кальмара и др. (Ли Хва Рен и соавт., 1989; Ryong L.H. et al., 1989; Шагаева М.М. и соавт., 1993; Орехов А.Н., Пивоварова Е.М., 1995а; Gorchakova T.V. et al., 2006; Korennaya V.V. et al., 2006). Помимо определения действия испытываемых веществ непосредственно на клеточную культуру, антиатерогенную активность оценивали по методике ex vivo: например достоверное (p<0,05) снижение атерогенности сыворотки крови больных атеросклерозом показано в клеточной культуре после употребления ими в пищу рыбных консервов (Верткин А.Л. и соавт., 1994).

Авторы также сообщают о роли содержащих ЛПНП иммунных комплексов как о патогенетическом факторе атеросклероза. Холестерин в составе иммунных комплексов был назван «иммунным холестерином». Сообщается о корреляции между содержанием в крови иммунного холестерина и антител к ЛПНП, с одной стороны, и измеряемой в культуре клеток атерогенностью сыворотки крови — с другой. Удаление из сыворотки крови иммуноглобулинов G и М снижало ее атерогенность, а элиминация иммунных комплексов полностью или частично ее устраняла (Тертов В.В. и соавт., 1989; Kacharava A.G. et al., 1993; Orekhov A.N. et al., 1995). Добавление в культуру удаленных из сыворотки крови иммунных комплексов восстанавливало атерогенность (Тертов В.В. и соавт., 1989). Эти сведения противоречат данным литературы по аутоиммунной теории атерогенеза, где сообщается о низкой концентрации в сыворотке крови иммунных комплексов липопротеин — антитело (содержат не более 0,1–0,2% апо В- содержащих липопротеинов плазмы крови), а атерогенное действие иммунных комплексов связывается с повреждением ими эндотелия сосудов (Климов А.Н., 1990). Эндотелий в клеточной культуре отсутствовал.

Клиническая значимость атерогенности сыворотки крови неоднократно подтверждалась: найдена тесная корреляционная связь между атерогенностью и «толщиной интимы — медии общих сонных артерий». Выводы подкреплялись высоким уровнем статистической достоверности: «Спонтанное повышение атерогенности сыворотки крови коррелировало с прогрессированием атеросклероза (р=0,008)», а «полная утрата сывороткой крови атерогенного потенциала в результате лечения сопровождалась обратным развитием атеросклеротических изменений (p=0,014)» (Ore­khov A.N., Sobenin I.A., 2006).

Авторы заявляют, что ими разработан новый принцип прямой антиатеросклеротической терапии, основанной на торможении отложения холестерина в сосудистой стенке (Орехов А.Н., Пивоварова Е.М., 1995б; Orekhov A.N., Sobenin I.A., 2006). Следует отметить, что на сегодня известны следующие механизмы действия антиатерогенных препаратов: торможение синтеза холестерина в печени и других органах и тканях, влияние на метаболизм липидов и липо­протеинов в печени, на всасывание в кишечнике или на связанные с эндотелием факторы, например активность липопротеинлипазы (Робинс С. Дж., 2001; Кухарчук В.В., 2007). Все эти точки приложения в клеточной культуре отсутствуют. Отсутствуют также другие структуры и механизмы, участвующие в атерогенезе: эндотелиальные рецепторы и адгезивные молекулы, системы свертывания и противосвертывания, тромбоциты и другие циркулирующие клетки. Модель не учитывает гемодинамические факторы патогенеза атеросклероза: артериальную гипертензию, повреждение эндотелия сосудов и пр.

В отсутствие эндотелиального барьера зависимость между захватом клетками холестерина и атерогенезом должна быть скорее обратной, чем прямой. Например, обусловленное аномалией клеточных рецепторов снижение захвата клетками холестерина представляет собой одну из причин гиперхолестеринемии, лежащей в основе патогенеза некоторых наследственных форм атеросклероза (Marinetti G.V., 1990). Соответственно снижение под действием лекарственных средств накопления холестерина в клеточной культуре, если оно на самом деле как-то отражает захват клетками холестерина in vivo, дает основание предположить при атеросклерозе не лечебный, а скорее противоположный эффект.

Процесс атерогенеза включает взаимодейст­­вие различных клеточных популяций между собой и с­ межклеточным матриксом. Таким образом, с учетом вышеизложенного клеточная культура не является репрезентативной для целостного организма моделью атерогенеза. Тем не менее авторы регулярно получают на этой модели статистически достоверные результаты. Отметим также тот факт, что более 20 лет успешно работающая модель не применяется другими исследователями России и зарубежных стран. Приходится заключить, что вышеприведенные данные об атерогенном и антиатерогенном действии различных веществ и лекарственных препаратов не являются в достаточной степени подтвержденными.

ЛИТЕРАТУРА

  • Верткин А.Л., Ли Е.Д., Пышкина И.А. и др. (1994) Роль рыбных пищевых добавок в лечении и профилактике атерогенной дислипидемии. Кардиология, 34(8): 22–28.
  • Климов А.Н. (1990) Аутоимунная теория и концепция модифицированных липопротеидов. Вест. АМН СССР, 11: 30–35.
  • Кухарчук В.В. (2007) Лечение дислипидемии как важный фактор профилактики атеросклероза и его осложнений. В кн.: Е.И. Чазов, В.В. Кухарчук, С.А Бойцов (ред.) Руководство по атеросклерозу и ишемической болезни сердца. Медиа медика, Москва.
  • Ли Хва Рен, Васильев А.В., Орехов А.Н. и др. (1989) Антиатеросклеротические свойства высших грибов (кли­нико-экспериментальное исследование). Вопр. питания, 1: 16–19.
  • Орехов А.Н., Пивоварова Е.М. (1995а) Чеснок как сердечно-сосудистое лекарственное средство. Ангиология и сосудистая хирургия, 1: 158–162.
  • Орехов А.Н., Пивоварова Е.М. (1995б) Поиск антиатеросклеротических лекарств прямого действия. Ангиология и сосудистая хирургия, 3: 126–135.
  • Пивоварова Е.М. (2004) Лечение атеросклероза. В кн.: А.В. Покровский (ред.) Клиническая ангиология. Т. 2. Медицина, Москва, 712 с.
  • Робинс С.Дж. (2001) Коррекция липидных нарушений. Основные принципы и практическое осуществление терапевтических вмешательств. Медицина, Москва, 192 с.
  • Тертов В.В., Качарава А.Г., Саядян Х.С. и др. (1989) Холестеринсодержащие циркулирующие иммунные комплексы — компонент сыворотки крови больных ишемической болезнью сердца, обусловливающий ее атерогенность. Кардиология, 29(8): 35–38.
  • Шагаева М.М., Славина Л.С., Балаболкин М.И. и др. (1993) Влияние жира печени кальмара и мяса криля на атерогенность сыворотки крови больных сахарным диабетом I типа. Проблемы эндокринологии, 39(4): 21–23.
  • Gorchakova T.V., Myasoedova V.A., Sobenin I.A. et al. (2006) The reduction of serum atherogenicity by natural anti-inflammatory drugs. Atherosclerosis, 7(3): 230 (Abstract Tu–P7:209).
  • Kacharava A.G., Tertov V.V., Orekhov A.N. (1993) Autoantibodies against low-density lipoprotein and atherogenic potential of blood. Ann. Med., 25(6): 551–555.
  • Korennaya V.V., Myasoedova V.A., Nikitina N.A. et al. (2006) Bioflavonoid-rich botanicals reduce blood serum atherogenicity in perimenopausal women. Atherosclerosis, 7(3): 444 (Abstract We–P14:442).
  • Marinetti G.V. (1990) Disorders of lipid metabolism. Plenum, New York.
  • Orekhov A.N., Kalenich O. S., Tertov V.V. et al. (1995) Dia­gnostic value of immune cholesterol as a marker for atherosclerosis. J. Cardiovasc. Risk, 2(5): 459–466.
  • Orekhov A.N., Sobenin I.A. (2006) Serum atherogenicity predicts the progression of atherosclerosis. Atherosclerosis, 7(3): 209 (Abstract Tu–P7:110).
  • Orekhov A.N., Tertov V.V., Pokrovsky S.N. et al. (1988) Blood serum atherogenicity associated with coronary atherosclerosis. Evidence for nonlipid factor providing atherogenicity of low-density lipoproteins and an approach to its elimination. Circ. Res., 62(3): 421–429.
  • Ryong L.H., Tertov V.V., Vasil’ev A.V. et al. (1989) Antiatherogenic and antiatherosclerotic effects of mushroom extracts revealed in human aortic intima cell culture. Drug Dev. Res., 17(2): 109–117.
  • Tertov V.V., Orekhov A.N., Sobenin I.A. et al. (1992) Three types of naturally occurring modified lipoproteins induce intracellular lipid accumulation due to lipoprotein aggregation. Circ. Res., 71(1): 218–228.
>Випробування атерогенності лікарських препаратів і дієтичних добавок на культурах клітин: оцінка вірогідності результатів

Яргін Сергій Вадимович

Резюме. У серії публікацій, що розпочата у 1986 р. (The Lancet, 2(8507): 595–597) та продовжується по сьогодні (нова двотомна настанова з клінічної ангіології за редакцією А.В. Покровського), наведені дані про атерогенну та антиатерогенну дію ряду речовин і лікарських препаратів, отримані в експериментах на культурі клітин. Надаються рекомендації для практики. Для культивування використовувалися взяті на автопсії клітини інтими аорти, а пізніше також моноцити крові людини та мишачі перитонеальні макрофаги. Серед речовин, які проявляють антиатерогенну дію in vitro, перелічені стимулятори циклічного аденозинмонофосфату, антагоністи кальцію, простациклін, простагландин Е2, трапідил, інгібітори
ліпоксигенази, ловастатин, інгібітори ацетил-КоА-
холестерин-ацилтрансферази тощо; а серед препаратів, які мають атерогенну дію, названі блокатори бета-адренорецепторів, пероральні гіпоглікемічні препарати, фенотіазиди, тромбоксан А2. Окрім того, антиатерогенна активність у культурі тканини показана для великої кількості речовин рослинного і тваринного походження, а саме: препаратів часнику, чаю, календули, бузини, кісточок винограду, квітів фіалки, шишок хмелю, різноманітних грибів, м’яса криля, печінки кальмара та ін. У статті аналізуються вірогідність отриманих даних та їх значення для практики.

Ключові слова:атеросклероз, ішемічна хвороба серця,
клітинна культура, гладком’язові клітини, макрофаги, антиатерогенні лікарські препарати

>Testing of anti-atherogenic drugs and dietary supplements on cell cultures: assessment of reliability

Yargin Sergey V

Summary. In the series of publications started in 1986 (The Lancet, 2(8507): 595–597), and continuing until today, was reported that culturing of smooth muscle and other cells with the serum from patients suffering from coronary heart disease caused lipid infiltration in vitro, whereas serum from healthy individuals had no such effect. The method was used for testing anti-atherogenic drugs. Numerous substances have been reported efficient against atherogenicity: statins, trapidil, prostaglandin E2, dibutyryl cyclic AMP, calcium antagonists, lipoxygenase inhibitors, carbacyclin etc. On the contrary, beta-blockers, phenothiazines, oral hypoglycemics etc. were shown to be atherogenic. Later the same researchers turned to naturopathic medicine and demonstrated by the same method anti-atherogenic effectiveness of different mushrooms, squid liver, krill meat, garlic, black elder berries, calendula, violet flowers, hop cones, grape seeds and other natural substances. Reliability of reported data and their significance for practice are discussed.

Key words: atherosclerosis, ischemic heart disease, cell culture, smooth muscle cells, macrophages, anti-atherogenic drugs.

Адрес для переписки:
Яргин Сергей Вадимович
115184, Mocквa,
пер. Климентовский, д. 6, кв. 82