В опытах, проведенных совместно с лабораториями НИИ геронтологии, руководимыми Л H. Богацкой и А. С. Ступиной, было изучено влияние оливомицина на ПЖ крыс начиная с 20-месячного возраста и динамику возрастных изменений ряда физиологических, биохимических и морфологических показателей. Подобный подход позволяет не только значительно сократить длительность и экономическую стоимость эксперимента, но и обратить основное внимание на наиболее интересный для геронтологии период онтогенеза - старость.
Проведенные исследования показали, что внутрибрюшинное введение оливомицина в дозе 50 мкг/кг курсами по 10 сут с последующим 20-суточным перерывом приводит к значительному росту ПЖ, задержке возрастных изменений большинства исследуемых показателей. Так, под влиянием оливомицина заметно растет не только СПЖ, но и МПЖ (рис. 30). При учете смертности с момента начала эксперимента предстоящая СПЖ подопытных крыс превышала контрольный уровень на 43%, а МПЖ - на 49 % Важно то, что по мере увеличения числа курсов оливомицина растет разность смертностей контрольных и подопытных групп, что в координатах уравнения Гомперца выражается снижением угла наклона смертности, который наиболее объективно характеризует скорость старения (рис. 30).
Основная задача этих исследований заключалась не только в изучении влияния оливомицина на ПЖ, но и в установлении механизмов, обеспечивающих рост ПЖ, в выяснении вопроса, какой «ценой» достигается увеличение ПЖ. Прежде всего было показано, что в использованных дозах оливомицин приводил к снижению интенсивности биосинтетических процессов в ряде тканей, например лобной коре головного мозга, гипоталамусе, печени и скелетной мышце (соответственно на 35, 35, 38 и 63 %) В то же время в миокарде и гипофизе ОУР белка под влиянием оливомицина, наоборот, увеличивалась (на 18 и 21 % соответственно). Нам представляется важным то, что уже через 6 курсов введения оливомицина максимальная физическая работоспособность растет на 29 %, через 9 - на 76, через 12 курсов - на 140 %. У 32-36месячных подопытных крыс работоспособность соответствовала уровню 27-28-месячных контрольных животных.
Рис. 30. Выживаемость (А) и возрастная динамика смертности в координатах уравнения Гомперца {Б) у контрольных (/) и получавших оливомицин (2) крыс 1У Вистар.
Примерно такие же данные были получены для спонтанной двигательной активности. Существенное влияние оливомицин оказывал также на возрастную динамику газообмена. Так, после 6 курсов разность скорости газообмена у подопытных и контрольных крыс соответствовала «омоложению» на 3 мес, 9 курсов - на 6, 12 курсов - на 9 мес. Эти результаты позволяют заключить, что рост ПЖ под влиянием оливомицина, очевидно, достигается благодаря задержке темпов старения таких важных для жизнеспособности параметров, как интенсивность газообмена, физическая работоспособность и др.
В основе сдвигов указанных физиологических показателей, очевидно, лежат изменения биохимических процессов. В частности, особый интерес представляло для нас изучение влияния ингибитора на возрастные нарушения липидного обмена. Оказалось, что введение оливомицина приводит к снижению содержания общих липидов, приближая их к уровню более молодых животных. Например, после 12 курсов уровень липидов у 36-месячных крыс соответствовал аналогичному показателю у 28-месячных контрольных животных (рис. 31). Достоверное влияние оливомицина на содержание атерогенных липидов (пре-сс и р-липопротеидов) в крови удается обнаружить уже через 6 курсов. В последующем разность между контрольными и подопытными животными продолжает расти, так что к концу эксперимента «омоложение» по этому показателю достигает 8 мес. Из изученных показателей липидного обмена только содержание холестерина в крови существенно не изменяется в первой половине эксперимента, но заметно снижается к концу опытов.
Под влиянием оливомицина существенные изменения липидного обмена были обнаружены не только в плазме крови, но и в отдельных тканях, таких, как миокард, печень и мозг. Так, после 12 курсов содержание общих липидов в миокарде, печени и мозге 36-месячных крыс снижается на 20, 21 и 41 % и лишь в мозге сохраняется на уровне интактных крыс того же возраста. Важно то, что при этом заметно падает уровень атерогенных липопротеидов. После 12 курсов этот показатель снижается на 15 % в сердце, 22 % - в мозге и 13 % - в печени. Как и в сыворотке крови, содержание холестерина в отдельных тканях изменяется в меньшей степени и в более поздние периоды после начала введения ингибитора.
Особенно отчетливо вызванная введением ингибитора задержка темпов возрастных изменений проявляется при сопоставлении структурных и ультраструктурных изменений в различных органах контрольных и подопытных животных. У получавших ингибитор крыс структурные изменения как в соединительной ткани, так и в паренхиме исследуемых органов были менее выражены, чем у контрольных животных. Характер структурных изменений у подопытных 30-32-месячных крыс был сходен с тем, который наблюдался у 24-26-месячных контрольных.
Рис. 31. Содержание общих липидов (А), атерогенных липопротеидов (Б) и холестерина (В) в сердце (а), мозге (б) и печени (в) интактных 20-месячных (1) и 36-месячных (2) крыс и животных, получавших оливомицин до 36-месячного возраста (3).
Так, обращает на себя внимание значительное уменьшение липидных включений в подкожной жировой клетчатке, жировом депо, под эпикардом и в печени. Ткань печени подопытных животных при этом сохраняет обычную архитектонику: гепатоциты имеют мелкозернистую цитоплазму, очень богатую гликогеном, гранулы которого располагаются по всей цитоплазме. В ядерной оболочке хорошо видны поры, развит гранулярный эндоплазматическии ретикулум с большим количеством рибосом, которые также находятся на наружной ядерной мембране.
Оливомицин оказывает существенное влияние на структуру ряда желез внутренней секреции. Так, если у интактных животных наблюдается характерное возрастное уменьшение инсулярного аппарата в основном за счет исчезновения крупных островков и появления мелких, то у животных, получавших оливомицин, не отмечается уменьшения количества островков и их размеров, а иногда наблюдаются крупные, нередко сливающиеся островки, характерные для более молодого возраста. Мало выражены атрофические изменения в щитовидной железе. В этом органе старых интактных крыс обнаруживается большое число крупных фолликул, выстланных уплощенным эпителием и наполненных густым плотным коллоидом. У животных того же возраста, получавших оливомицин, отсутствовали крупные «застойные» фолликулы; коллоид в просвете фолликул светлый, не уплотнен, а клетки тиреоидного эпителия не уплощены, имеют кубическую форму.
Объективным показателем старения клетки ряд исследователей считает накопление в ней липофусцина. Количество липофусциновых включений в кардиомиоцитах 30-32-месячных крыс, получавших оливомицин, не отличалось от уровня аналогичного показателя у интактных 24-26-месячных животных. В кардиомиоцитах подопытных крыс отмечались ультраструктурные изменения, характерные для адаптивных реакций: увеличение площади ядерных мембран вследствие многочисленных глубоких инвагинаций и складок, изменение числа и объема митохондрий. В цитоплазме подопытных крыс между миофибриллами обнаруживается большое количество митохондрий с четкой наружной мембраной и плотно упакованными кристами с незначительно, лишь местами просветленным матриксом. В миофибриллах достаточно хорошо сохранена структура протофибрилл, четко различимы актиновые и миозиновые нити.
В нейронах коры головного мозга также обнаружен ряд морфологических отличий интактных и получавших ингибитор животных. Отмечено накопление вторичных лизосом с липофусциновыми включениями, количество которых было большим, чем у интактных старых животных. При этом распределение гранулярной эндоплазматической сети и свободных рибосом оставалось обычным.
Известна взаимосвязь между старением и атеросклерозом, на основе которого у человека развивается ИБС и мозга, - основные причины смерти пожилых людей. Существуют самые различные представления об их взаимоотношении. Все же следует признать, что атеросклероз - болезнь, а не проявление нормального старения человека. Большое значение для изучения механизмов развития атеросклероза и поиска путей его терапии имеет моделирование этого процесса на кроликах. Отчетливое влияние ингибитора биосинтеза белка оливомицина на состояние липидов у старых животных обосновывало целесообразность изучения его воздействия на развитие экспериментального атеросклероза. С этой целью в совместных опытах с Л. H. Богацкой и С. H. Новиковой была использована холестериновая модель Аничкова-Халатова. Холестерин вводился 20-месячным кроликам в течение 3.5 мес из расчета 100 мг/кг (контрольная группа). Часть кроликов, кроме холестерина, получала оливомицин курсом по 10 дней из расчета 0.15 мг/кг (опытная группа). В качестве контроля были использованы еще две группы животных - интактные и получавшие только оливомицин. Анализ данных свидетельствует о том, что в условиях экспериментального атеросклероза оливомицин задерживает накопление липидов в организме. В то время как кормление холестерином приводит к накоплению липидов и их отдельных фракций, у животных, которым давали оливомицин и холестерин одновременно, практически не отмечено различий по сравнению с интактными и получавшими только оливомицин. Так, у животных с экспериментальным атеросклерозом общее содержание липидов в крови достигало 650.5 мг%, а у кроликов, получавших холестерин и оливомицин, этот показатель не отличался от уровня интактных кроликов - 252 и 251 мг% соответственно. Вводимый на фоне холестерина оливомицин также заметно снижал содержание холестерина (на 30.1 %), неэтирифицированных жирных кислот (на 34.2 %), триглицеридов (на 50.6%).
Большое значение в развитии атеросклероза придается дислипопротеидемии. ЛПВП способствует вынос\ холестерина из сосудистой стенки, а ЛПНП и ЛПОНП приводят к его накоплению. Известно, что при развитии в организме атерогенной ситуации в крови значительно повышается содержание апопротеина В. Он является основным белковым компонентом наиболее атерогенного класса - ЛПНП. Кроме того, изменению белковой частицы придается большое значение в возникновении аутоиммунных комплексов, характерных для развития атеросклеротического процесса. У кроликов при кормлении холестерином развивается выраженная гиперхолестеринемия, гипертриглицеридемия, наблюдается нарастание апо-В-содержащих липопротеидов, увеличение содержания холестерина в ЛПНП, ЛПОНП, уменьшение содержания холестерина в ЛПВП, резкий рост коэффициента атерогенности. Оливомицин предупреждает весь этот комплекс атерогенных сдвигов. Развитие экспериментального атеросклероза сопровождается изменениями не только липидного состава крови, но и различных тканей, в том числе и сосудов, что является важным патологическим звеном атеросклероза. Введение оливомицина на фоне нагрузки холестерином задерживало накопление липидов и их фракций в тканях. Если в группе животных, получавших холестерин, содержание его в печени возросло в 4 раза, в мозге и сосудах в 2.5, то у кроликов, получавших одновременно оливомицин, эти изменения не происходили, в органах не накапливались атерогенные липопротеиды.
Итак, ингибитор биосинтеза белка - оливомицин - обладает мощным антиатерогенным действием, препятствует развитию экспериментального атеросклероза. Действительно, коэффициент атерогенности, соотношение атерогенных классов липопротеидов были неизменными при сочетании моделирования атеросклероза с применением оливомицина. Полученные данные о благотворном влиянии оливомицина на течение экспериментального атеросклероза сами по себе могут быть доказательством того, что в формировании атеросклероза большое значение имеют не только сдвиги в липидном обмене, но и сдвиги в системе биосинтеза белка.
Как известно, частота атеросклероза нарастает с возрастом. Развитие процесса старения во многом определяется сдвигами в регуляции генетического аппарата, которые создают предпосылки для сдвига белкового синтеза, способствующего развитию атеросклероза. Нам кажется перспективным путь поиска терапевтических, профилактических средств, влияющих на развитие атеросклероза, среди веществ, действующих на биосинтез белка.
Наступающие под влиянием оливомицина сдвиги ПЖ и динамики возрастных изменений ряда физиологических, биохимических и морфологических показателей свидетельствуют о задержке темпов старения. Важно то, что рост СПЖ и МПЖ сопровождается замедлением изученных функциональных и метаболических показателей, включающих такие первостепенные параметры, как максимальная работоспособность, двигательная активность, газообмен и др. Нам представляется чрезвычайно перспективным благотворное влияние ингибитора на липидный обмен, особенно атерогенных липидов, что делает правомочным использование подобного класса соединений в борьбе с атеросклеротическими нарушениями. Судя по большинству изученных показателей, при курсовом введении оливомицина подопытные животные были на 7-9 мес моложе, чем интактные животные тех же возрастных групп.
Все сказанное позволяет заключить, что ингибиторы биосинтеза белка могут оказаться эффективными геропротекторами, не только увеличивающими ПЖ, но задерживающими темпы возрастных изменений отдельных физиологических и метаболических систем. Вместе с тем очевидно, что не все ингибиторы биосинтеза белка могут быть эффективными геропротекторами. Наряду с положительными они способны включить механизмы, отрицательно сказывающиеся на ПЖ. Поиск в этом направлении только начинается. Возможно, последующие исследования позволят выявить препараты из этого класса соединений, обладающие значительно большим геропротекторным потенциалом. Обсуждая возможности использования ингибиторов биосинтеза белка как геропротекторов следует подчеркнуть необходимость более широкого изучения их влияния на метаболизм и функции организма, поведенческие реакции и развитие возрастной патологии, учитывая возможные отрицательные последствия длительного подавления биосинтеза белка.
См. также: 
Влияние ингибиторов транскрипции и трансляции на ПЖ дрозофил.
Обсудить на форуме
