Исследование влияния "трансфер-фактора" на процессы старения и репаративной регенерации в эксперименте и клинике

Размещено на http://www.allbest.ru/

Российский университет дружбы народов, Медико-экологический центр «Горный воздух-XXI век»

«ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ «ТРАНСФЕР-ФАКТОРА» НА ПРОЦЕССЫ СТАРЕНИЯ И РЕПАРАТИВНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ И КЛИНИКЕ» ИСПОЛНИТЕЛИ:

А.Я. Чижов



РЕФЕРАТ

Определяющим для старения самообновляющих тканей с возрастом является резкое снижение скорости их самообновления - снижение физиологической регенерации, а также снижение индуцированного клеточного роста - репаративной регенерации (при повреждениях ткани) и индуцированных различными факторами процессов гиперплазии и гипертрофии тканей (удобный экспериментальный тест - феномен Селье: увеличение массы слюнных желез на введение больших доз адреномиметиков).

Нами разработаны представления о роли специальной субпопуляции Т-лимфоцитов (известной как участвующей в сСКЛ) в поддержании уровня клеточного роста в организме, и значение снижения ее функции для старения - новая иммунная теория старения. Повышение функции таких клеток - путь к «терапии старения» на уровне клеточных популяций, а также возможность резкого увеличения процессов заживления ран и пр. (возможно, также, контроль за клеточным опухолевым ростом).

Препарат «Трансфер-Фактор» (биодобавка из молозива производства компании «4 Life Research Co.» США) оказывал не только положительное действие на иммунные показатели старых животных, но и проявлял комплексное геропрофилактическое действие у мышей при длительном введении, положительно влияя на физическое состояние, силу животных, обмен веществ, а также на свободнорадикальные механизмы старения. ТФ также восстанавливал клеточный потенциал роста тканей старых животных до уровней, близких к молодому возрасту. ТФ является перспективным геропрофилактическим агентом. Он также может быть использован для активации клеточного роста с целью заживления тканей, ран и т.д. Дополнительным интересным и перспективным является наблюдаемый эффект анти-стрессорного действия ТФ на иммунную систему и протективное действие ТФ на возрастное и алиментарное ожирение.

В результате проведенных клинических исследований было показано, что в результате применения мужчинами трансфер фактора по 300 мг в сутки в течение 6 недель произошли заметные улучшения, как отдельных значений биомаркеров, определяющих степень старения, так и увеличение разницы между биологическим возрастом и календарным более, чем в 2 раза. После курса приема трансфер фактора отмечено либо частичное улучшение, либо полная нормализация первоначально нарушенной активности функциональных систем организма. Полученные данные позволяют рекомендовать применение трансфер фактора в качестве одного из компонентов в комплексной профилактике преждевременного старения организма человека.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изменения иммунитета при старении

После формулировки нобелевским лауреатом Ф.Бернетом иммунологической теории старения функции иммунной системы в период старения подверглись пристальному изучению. Была показана несомненная связь функций иммунной системы с процессом старения:

- прогрессирующая атрофия тимуса и всей лимфоидной ткани с возрастом,

- снижение предстоящей продолжительности жизни при снижении количества циркулирующих Т-лимфоцитов,

- сходство старческих изменений и процессов, наблюдаемых при ранней тимэктомии и иммунодефицитах иной природы, иммунологические расстройства и нарушения экспрессии антигенов гистосовместимости при прогериях и пр.

Возрастные изменения отмечаются для всех функций системы иммунитета, особенно для Т-системы иммунитета:

- атрофия тимуса, селезенки и лимфоузлов, снижение числа периферических Т-клеток,

- увеличение числа незрелых лимфоцитов вследствие задержки их дифференцировки,

- снижение числа предшественников Т-клеток и выраженное снижение продукции тимических гормонов с диссоциацией в сторону активации Т-супрессорных механизмов, сопровождающейся активацией неспецифических Т-хелперов и Т-супрессоров, что растормаживает аутоиммунные процессы,

- уменьшение разнообразия антигенного репертуара лимфоцитов,

- снижение продукции ИЛ-2 Т-хелперами,

- выраженное снижение способности лимфоцитов активироваться собственными клетками организма - снижение так называемой сингенной смешанной культуры лимфоцитов,

- снижение противоопухолевой устойчивости организма и др.

Однако, не удавалось теоретически связать два процесса - прогрессирующую лимфоидную дистрофию с возрастом и прогрессирующее снижение самообновления тканей иного типа как известный главный механизм старения самообновляющихся тканей в старости.

Известно, что такое снижение самообновления разнообразных тканей с возрастом сопровождается по неясным причинам развитием генерализованного G1/S блока для процессов пролиферации: увеличивается число готовых к пролиферации, но не получивших дальнейшего стимула для этого процесса клеток. В то же время, в иммунологии хорошо известен такой G1/S блок, типичный для лимфоцитов-эффекторов старых животных, но в иммунологии хорошо изучена многими авторами и причина его - дисбалланс функций Т-лимфоцитов-регуляторов, заключающийся в снижении общего числа Т-регуляторов и повышении доли Т-ингибиторов.

Эти данные, наряду с известным резким снижением sMLC (сСКЛ - сингенная смешанная кульутра лимфоцитов) в старости, корреспондируют с выдвинутыми нами представлениями о специальной системе в организме, осуществляющей контроль клеточного роста для всех типов соматических клеток и представленной специальными субпопуляциями Т-лимфоцитов (система КРП - клеточной регуляции пролиферации).

Исходя из всего этого, нами была разработана новая лимфоидная (иммунная) теория старения (Донцов В.И. Регуляция лимфоцитами клеточной пролиферации - альтернатива теории “противоопухолевого надзора”?.// Иммунология. 1989. N. 5. С. 94-96.

Донцов В.И. Иммунобиология постнатального развития. М.:РАН, МОИП. Наука. 1990, Донцов В.И.,Крутько В.Н.,Подколзин А.А. Фундаментальные механизмы геропрофилактики.М.:2002).

Новая иммунная теория старения

Наличие раннего инволюирования тимуса всегда привлекало биологов старения в плане анализа связи иммунитета и старения, но только данные о системе КРП и о прямом участии Т-лимфоцитов в поддержании потенциала клеточного роста соматических тканей позволяют прямо подойти к рассмотрению данного вопроса.

Гипотеза КРП органично объясняет многие факты и включает ряд теорий о старении, в частности, теории о связи старения и ограничения роста, исчерпании программы развития, старении и дифференцировки тканей и пр.

Основные положения новой иммунной теории старения, развитой с участием системы КРП, могут быть сведены к следующему:

1. Ведущим механизмом старения соматических тканей является снижение их клеточного самообновления.

2. Снижение потенциала клеточного роста соматических тканей при старении определяется изменениями в системе лимфоидной регуляции пролиферации соматических клеток.

3. Сущностью изменений КРП в старости является увеличение доли КРП ингибиторов и абсолютное снижение общего числа КРП.

4. Нарушение соотношения КРП стимулирующего и ингибирующего типов ведет к снижению скорости продвижения соматических клеток из фазы G1 в S, формируя G1/S блок в тканях старых животных.

5. Прогрессирующее снижение пролиферативной активности клеток соматических тканей ведет к увеличению доли "старых" клеток, при этом "старческие" изменения являются результатом проявления нормальных свойств таких, углубившихся в состояние дифференцировки, клеток с длительным периодом жизни.

6. Так как в тканях всегда идут процессы замещения молодыми клетками, наряду с процессами старения формируются процессы приспособления, гипертрофии и пр.

7. Изменения системы КРП являются результатом продолжения действия регуляторов ограничения роста организма после того, как рост закончен, при участии гипоталамо-гипофизарной системы и тимуса.

Новые возможности иммунофармакокоррекции для геропрофилактики и биоактивации

Возрастной иммунодефицит у мышей показан на рисунке 1. Видно, что с возрастом резчайшим образом снижается относительное количество лимфоидной ткани в отношении на единицу массы животного. Такой иммунодефицит сопровождается также выраженным снижением с возрастом потенциала роста тканей и снижением реакции КРП в ходе рост-индуцируемых процессов - рисунок 2 (использован феномен фармакологически-индуцированной пролиферации тканей под действием адреномиметиков - феномен Селье). При этом кинетика гиперпластической реакции изменяется характерным для старения образом: удлиняется время реакции, время достижения пика гиперплазии, снижается абсолютное значение достигаемого максимума реакции - рисунок 3.

Этот иммунодефицит можно коррегировать некоторыми иммуномодуляторами, например, препаратами цинка, эти же вещества способны восстанавливать и ростовые потенции тканей старых мышей (Донцов, Крутько, Подколзин, 2002 и др.).

Известно, что соли цинка обладают выраженным иммунокоррегирующим эффектом, влияя на обмен двух- валентных ионов, на индукцию Т-клеток в ходе иммунной реакции. Типичен дозо-зависимый эффект этих веществ и благоприятное действие в пожилом возрасте, что определяет включение их в состав ряда биостимулирующих и иммунокоррегирующих фармакопрепаратов.

	Рисунок 1 Снижение относительной массы лимфоидных органов у старых животных. По оси абсцисс - возраст мышей BALB/c в месяцах, по оси ординат - относительная масса лимфоидных органов (мг массы органа на 1 г массы тела). 1 - относительная масса селезенки, 2 - относительная масса тимуса (х10).
	Рисунок 2 Возраст-зависимое снижение изопротеренол-индуцированной гиперплазии слюнных желез у мышей. По оси абсцисс - возраст мышей BALB/c в месяцах, по оси ординат - параметры в процентах к интактным животным. 1 - гиперпластическая реакция ткани слюнных желез, 2 - интенсивность бластообразования в селезенке.
	Рисунок 3 Изменение кинетики изопротеренол-индуцированной гиперплазии слюнных железах у мышей с возрастом. По оси абсцисс - время в часах после инъекции изопротеренола, по оси ординат - гиперпластическая реакция ткани слюнных желез, 1 - молодые мыши, 2 - старые мыши.

Особый интерес представляет возможность восстановления ростового потенциала тканей старых мышей сывороткой крови от молодых животных, что показано нами впервые. Сыворотка крови молодых животных была способна стимулировать пролиферацию клеток системы КРП.

Можно, таким образом, полагать, что при старении резко снижается функция Т-лимфоцитов-КРП системы как результат изменений в регуляторных системах организма. Мы обнаружили ряд таких данных экспериментально и показали возможность реактивации и быстрого восстановления потенциала роста клеток при воздействии на клетки КРП-системы (Донцов, 1985-2000).

Предлагаемая новая иммунная теория старения, таким образом, имеет не только теоретический интерес, но и позволяет использовать весь потенциал иммунофармакологии для противодействия одному из важнейших механизмов старения - снижению с возрастом клеточного самообновления у многоклеточных, в том числе у млекопитающих и у человека.

Первые ориентировочные исследования в эксперименте трансфер-фактора (ТФ) показали восстановление резко сниженного у старых мышей потенциала клеточного роста. Были показаны также иные интересные данные о протективной действии ТФ на иммунную систему старых животных.

Представляется поэтому перспективным подробное исследование влияние ТФ на общие процессы старения в эксперименте и на процессы репаративной регенерации (особенно у пожилых) в эксперименте и клинике. Представляется возможным резкое расширение показаний к использованию ТФ в клинике, вплоть до универсального применения ТФ у всего населения как уникального средства «анти-возрастной терапии».



1. ГЕРОПРОФИЛАКТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ «ТРАНСФЕР-ФАКТОРА»

Из большой группы средств, обладающих геропрофилактическим, реювенилизирующим и биоактивирующим эффектом, одними из наиболее эффективных оказываются иммуномодуляторы [1,6,12], что связывают с закономерно развивающимся возрастным иммунодефицитом.

Однако, кроме классических представлений о стимуляции собственно иммунитета иммуномодуляторами, обладающими геропрофилактическим эффектом, отечественными учеными разработаны представления о лимфоцитах как регуляторах роста и пролиферации собственно соматических клеток [2, 4-6].

Известно, что центральный механизм старения самообновляющихся путем клеточного деления тканей связан со снижением клеточного самообновления (снижением потенциала клеточного роста): снижением скорости физиологической регенерации. Возможность влияния на старение тканей посредством влияния на процесс клеточного роста связана с хорошо разработанной отечественными учеными теорией регуляции процессов роста соматических тканей лимфоцитами, впервые наблюдаемой на моделях травматической регенерации ряда органов [2].

Нами развивается иммунная теория старения, связанная с наличием субпопуляций Т-лимфоцитов, специфически влияющих на клеточное деление соматических клеток, и с истощением этой функции с возрастом, что носит, по нашему мнению, регуляторный характер [4-6]. Это делает возможным использование различных иммунотропных средств для восстановления потенциала клеточного роста тканей и восстановления их высокого уровня самообновления, резко уменьшающегося с возрастом (для омоложения тканей).

Перспективным представляется использование новой биодобавки, получаемой из молозива - Трансфер-фактора («ТФ»), который показал выраженные иммуномодулирующие свойства при различных патологиях [3, 7, 8, 10, 11, 15], и который также рекомендуется как профилактическое средство у здоровых лиц [11, 13, 14, 15].

Нами ранее показана возможность восстановления потенциала клеточного роста у старых мышей применением ТФ в тесте фармакологически индуцированной гиперплазии тканей [4-6]. Так как ТФ получают из молозива (молоко на первых неделях жизни), то ТФ естественным образом входит в группу реювенизирующих (омолаживающих) препаратов - группа средств, с древних времен получаемая из молодых растительных и животных тканей, из проростков зерна и т.п.

Целью настоящей работы было изучение комплексных эффектов ТФ на старение в эксперименте у старых мышей.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В эксперименте использовали мышей Balb/c, самок в возрасте 8 месяцев (40 мышей разделенных поровну на контрольную и опытную группы), питомника «Столбовая». Группе опытных старых животных в течение 3-х месяцев вводили ТФ (производства компании «4 Life Research Co.»), в физиологическом растворе, один раз в день, в дозе соответствующей используемой у человека в расчете на 1 кг веса (1 капсула 200 мг на 50 кг веса).

Для комплексной оценки старения животных использовали панель тестов, которые в предварительных экспериментах показали значительные различия для молодых и старых животных, и, в то же время, малые индивидуальные отклонения. Такие часто применяемые показатели [1, 16], как подвижность по числу пересеченных квадратов, число стоек (ориентировочный рефлекс), потребление кислорода, сорбция красителя тканью печени, гемолиз эритроцитов, каталаза и пероксидаза крови, окисленный глутатион оказались мало пригодными ввиду значительных межиндивидуальных разбросов относительно незначительных изменений с возрастом.

Параллельно для групп контрольных и опытных мышей исследовали следующие показатели.

Общие физиологические показатели: общий вид по 6 показателям в баллах: блеск, цвет и лоск шерсти, наличие старческого горба и блеск глаз - по 4-бальной шкале (4 балла - норма у молодых), рост (с точностью 1 мм), вес тела (с точность 0,1 г).

Физическая сила: время в сек. висения на струне, натянутой на высоте 80 см и максимальная сила натяжения динамометра (точность 0,1 г).

Общая реактивность: уровень потребления кислорода оказался весьма лабильным индивидуальным показателем, связанным с подвижностью животных; в то же время, температура тела отражает интенсивность общего обмена, и с возрастом у мышей она снижается на 1,5-2оС и более. Температуру тела оценивали в прямой кишке медицинской термопарой, на глубине 1 см глубиной (точность 0,1оС).

Морфологические показатели: вес внутренних органов (абсолютный и относительный к массе тела) исследовался для оценки возрастной атрофии тканей.

Состояние антиоксидантной системы: состояние антиоксидантной системы (АОС), отражает процессы повреждения тканей и составляет сущность свободнорадикальной теории старения; оценивалось общее содержание продуктов свободнорадикального повреждения - ТБК-активных веществ, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой, выражая результат в единицах оптической плотности. Для этого 0,1 мл отмытых центрифугированием эритроцитов лизировали добавлением 1 мл дистиллированной воды, прибавляли 0,5 мл 17% трихлоруксусной кислоты для осаждения белка и кипятили 10 мин в кипящей бане; затем 10 мин центрифугировали при 3000 оборотов/мин и замеряли оптическую плотность при 540 нм на спектрофотометре СФ-46.

Состояние иммунной системы: исследовали относительный вес органов иммунитета (тимуса и селезенки), количество активных - бластных клеток в селезенке, не осаждающихся при центрифугировании в градиенте плотности фиколла 1,065; а также количество циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) сыворотки крови методом осаждения полиэтиленгликолем (ПЭГ-6000) с нефелометрической регистрацией степени помутнения на спектрофотометре, выражая результаты в у.е. равных оптической плотности. Для определения ЦИК к 0,05 мл сыворотки крови мышей добавляли 0,1 мл 0,1 М боратный буфер с рН 8,4. и 1 мл ПЭГ, через 1 час при 20°C замеряли оптическую плотность при 450 нм.

Потенциал клеточного роста: оценивали на примере реакции Селье - фармакологически индуцированной гиперплазии слюнных желез; реакция резко снижается с возрастом и зависит от определенных популяций Т-лимфоцитов, регулирующих клеточный рост соматических клеток [4-6].

Результаты подвергали статистической обработке с вычислением: среднего (М), среднеквадратичного отклонения (m), максимального и минимального абсолютных значений, коэффициента Стьюдента для сравнения значений у молодых и старых животных и достоверности ( р ).

№	Тест	Контроль	Опыт	% к Контролю	p<(Конт-роль-опыт)
		M	m	M	m	%	d%
1	Рост (мм)	9,0	2,7	9,0	0,3	99,4	4,0	-
2	Вес (гр)	31,8	7,6	24,9	0,8	78,1	3,7	-
3	Динамометрия (гр)	97,5	14,4	144,7	12,3	148,4	2,8	0,05
4	Висение на струне (сек)	232	81	387	100	166,3	29,3	0,05
5	toC	38,0	0,3	38,3	0,3	100,9	0,2	-
6	Гиперплазия на изопротеренол(%)	103,6	3,9	146,8	3,0	141,7	0,7	0,001
7	Бласты селезенки (млн)	2,6	0,4	5,6	0,4	215,4	2,4	0,001
8	ОВИМ	3,29	0,29	4,2	0,2	126,6	1,8	0,05
9	Тимус (мг)	15	2,6	38,3	5,1	255,3	3,6	0,001
10	Селезенка (мг)	94,8	5,7	139,5	3,4	147,2	1,0	0,001
11	Почки (мг/гр)	7,1	1,0	11,7	0,9	165,5	2,5	0,01
12	Печень (мг/гр)	39,7	0,6	52,3	3,2	131,6	1,0	0,05
13	Сердце (мг/гр)	3,6	0,3	5,0	0,1	139,9	1,4	0,01
14	ТБК (OD)	0,045	0,002	0,036	0,003	80,0	1,7	0,05
15	ЦИК(ОD)	0,338	0,010	0,290	0,015	85,9	1,0	0,05

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты исследования сведены в таблицу 1.

Оценка общего вида животных по блеску, цвету и лоску шерсти, наличию старческого горба и блеску глаз в баллах не была информативная, так как старые животные выглядели не намного хуже молодых 3-х - 4-х месячных. Мы наблюдали резкие изменения внешнего вида лишь в гораздо более поздних возрастах и при кормлении животных преимущественно гранулированным кормом, добавки же, как в нашем случае, овощей, молока, круп и не ограниченное питание предотвращали резкие внешние изменения у мышей в наших наблюдениях.

Рост грызунов продолжается в течение всей жизни, однако, со временем он резко замедляется; не было отмечено различий в средних показателях роста в контроле и опыте.

Вес опытных мышей статистически не отличался от контроля, однако, в наших условиях, когда животные получали неограниченное и разнообразное питание, в контроле они четко разделялись на 2 группе - с массой тела 24-27 гр. и 33-40 гр., с явными признаками ожирения во втором случае. В то же время, в группе опытных животных масса тела мышей не выходила за пределы 24-27 гр. (рис.4а и 4б).

Таким образом, ТФ явно влиял на жировой обмен животных, предотвращая возрастное ожирение. Отмечалось также снижение потребления опытными животными корма - влияние ТФ на алиментарное ожирение.

В группе с введением ТФ не было отмечено признаков выраженного ожирения животных - все животные имели примерно одинаковую массу тела.
Типичное различие внешнего вида животных при введении ТФ и без него, а также сравнение с молодым животным, показано на фото 1. Видно, что введение ТФ предотвращает ожирение старой мыши.

Таким образом, ТФ предотвращал развитие возрастного ожирения у мышей.

Известно, что с возрастом происходят значительные изменения обмена, а также развивается дистрофия паренхиматозных тканей, которые замещаются на соединительную ткань (возрастная дистрофия и склероз тканей) и на жировую ткань (возрастное ожирение).

Известно, что центральный механизм старения самообновляющихся тканей связан со снижением клеточного самообновления (снижением потенциала клеточного роста). Возможность влияния на старение тканей посредством влияния на процесс клеточного роста связана с хорошо разработанной отечественными учеными теорией регуляции процессов роста соматических тканей лимфоцитами, впервые наблюдаемой на моделях травматической регенерации ряда органов.

Фото 1. Эффект Трансфер Фактора (ТФ) на развитие возрастного ожирения у мышей Внизу - молодая мышь, Вверху - старая мышь, Посредине - старая мышь которой вводили ТФ.



Обмен веществ, оцениваемый по температуре тела, показывал в среднем более высокие значения, но индивидуальные вариации были высоки, видимо, ввиду того, что местная температура у самок может значительно зависеть от эстрального цикла и для данного возраста неравномерного вхождения в (пре)климактерический период.

Рисунок 4а и 4б. Разброс веса старых мышей в контроле (4а) и при введении ТФ (4б). По вертикали - вес мышей в г. По горизонтали - № мыши

Сила опытных животных, оцениваемая по динамометрии и времени висения на струне, статистически значимо возрастала, что сопровождалось и достоверным увеличением индекса икроножной мышцы (ОВИМ) - широко применяемым в экспериментальной геронтологии тестом.

У опытных животных также значимо увеличивалась относительная масса внутренних органов, особенно иммунокомпетентных - тимуса и селезенки. Количество активных клеток селезенки, оцениваемых по центрифугированию в градиенте плотности фиколла с пониженной плотностью, также значимо увеличивалось. Количество иммунных комплексов, с другой стороны, значимо снижалось. Известно, что с возрастом уровень иммунных комплексов у мышей значимо повышается, что отражает развитие аутоиммунных процессов.

У старых животных, как известно, развивается естественный иммунодефицит, хорошо наблюдаемый как резкое снижение относительной массы иммунотропных органов - тимуса и селезенки. Одновременно с возрастом резко снижаются процессы клеточного деления самообновляющихся тканей, а также объем и скорость гиперпластических реакций при различных воздействиях. Удобно для оценки степени ростового потенциала ткани использовать известный феномен Селье - фармакологически индуцированную реакцию гиперплазии ткани слюнных желез, демонстрируемую всеми грызунами. С возрастом эта реакция резко снижается, известно также, что это является результатом снижения активности лимфоидных клеток - регуляторов процессов роста соматических тканей: в ходе гиперпластических и регенеративных реакций самого разного типа происходит активирование регулирующих этот процесс лимфоидных клеток - видимо, известных как лимфоциты, реагирующие в сингенной смешанной культуре лимфоцитов [4-6]. Так как типичным для активации лимфоцитов-регуляторов клеточного роста соматических тканей является их бластная активация, то их можно выделить в градиенте фиколла с пониженной плотностью [4-6].

Было показано, что введение изопротеренола приводит к гиперплазии слюнных желез молодых мышей (повышение массы в 1,56-1,72 раза), тогда как все старые животные показали уменьшение реакции - снижение массы желез ниже интактных!

Введение ТФ восстанавливало потенциал клеточного роста у старых мышей для всех животных - введение изопротеренола увеличило массу слюнных желез для старых животных в 1,4-1,6 раз, приближая степень гиперпластической реакции к таковой у молодых. Реакция старых мышей на изопротеренол при введении ТФ представлена на рис. 5.



Рисунок 5. Реакция старых мышей на изопротеренол при введении ТФ. (по оси ординат - гиперпластическая реакция ткани слюнных желез).

1 - контроль

2 - контроль + изопротеренол

3 - введение ТФ

4 - введение ТФ + изопротеренол

Стрелкой показано восстановление реакции у старых мышей при введении ТФ.

Одновременно резко (в 2-3,5 раза) увеличивалось количество активированных клеток селезенки, имеющих более низкую плотность при центрифугировании в градиенте плотности фиколла.

Также отмечалось снижение стрессовой реакции тимуса на введение адренергического агента - изопротеренола. Типичная реакция на стресс - резкое и быстрое уменьшение массы тимуса, что можно наблюдать в группе животных без введения ТФ; однако, для опытной группы животных, получавших ТФ, не отмечалось значимого снижения массы тимуса на стрессорный агент! Наконец, в группе животных с ТФ снижалось количество ТБК-активных веществ крови, что указывает на благоприятное действие ТФ на процессы накопления в тканях продуктов перекисного окисления тканей с возрастом, что в соответствии со свободно-радикальной теорией старения считается одним из главных механизмов старения у млекопитающих [1,9].

Таким образом, TФ оказывал не только положительное действие на иммунные показатели старых животных, но и проявлял комплексное геропрофилактическое действие у мышей при длительном введении, влияя на: физическое состояние, силу животных, обмен веществ, свободно-радикальные механизмы старения. ТФ также восстанавливал клеточный потенциал роста тканей старых животных до уровней, близких к молодому возрасту. Обнаруженные эффекты ТФ открывают возможности нового перспективного влияния в «Медицине Антистарения».

ТФ, видимо, может также быть использован для активации клеточного роста при различных патологических процессах с целью заживления тканей, ран и т.д. Дополнительным интересным и перспективным является наблюдаемый эффект анти-стрессорного действия ТФ на иммунную систему и протективное действие ТФ на возрастное и алиментарное ожирение.



2. ВЛИЯНИЕ ТРАНСФЕР ФАКТОРА НА ПОКАЗАТЕЛИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗРАСТА МУЖЧИН ВВЕДЕНИЕ

Долгое время считалось, что на здоровье населения в первую очередь образ жизни (50-53%), затем биология (генетика) человека (18-25%), а уж потом окружающая среда (18-20%) и здравоохранение (7-12%) [2, 5, 7, 16, 20]. Во второй половине 1990-х годов появились и другие оценки, согласно которым возрастает роль качества среды обитания и формировании индивидуального и популяционного здоровья людей. По мнению В.В.Худолея и И.В.Мизгарева, здоровье россиян на 20-40% зависит от качества среды, а в случае сохранения существующих тенденций загрязнения окружающей среды через 30-40 лет это соотношение возрастет до 50-70% [32].

При этом показатели здоровья и продолжительности жизни как интегральные характеристики отражают влияние всех перечисленных факторов. По динамике изменения этих показателей можно судить об эффективности принимаемых решений, а также о перспективах развития общества. Отсюда становится понятной значимость системы слежения за здоровьем человека с одновременным поиском решений, способных снизить негативные влияния со стороны окружающей среды.

Важным условием эффективности мониторинга является подбор информационных массивов с учетом их адекватности и достоверности.
Принимая во внимание различную подверженность отдельных контингентов влиянию негативных факторов окружающей среды, следует тщательно формировать изучаемые группы населения с учетом их возрастного статуса.

В последние 15 лет в России наблюдается ухудшение практически всех демографических показателей. Специалисты говорят о депопуляции, то есть практически о вымирании населения нашей страны. Причинами преждевременного старения и даже смерти могут являться патологии в тех или иных органах и системах, появляющиеся под влиянием негативных антропогенных факторов окружающей среды.

Однако действие антропогенных факторов, как правило, не является непосредственной причиной тех или иных заболеваний; оно может снижать сопротивляемость организма и проявляться ранними расстройствами различных систем, приводя в дальнейшем к патологическим проявлениям.

Усиление неблагоприятного воздействия условий жизни и отрицательных факторов окружающей среды оказывается огромное влияние на иммунологическую реактивность людей. Многие исследователи отмечают, что у жителей крупных городов наблюдается высокая степень распространения экологически зависимых вторичных иммунодефицитов [12]. Не компенсируемые изменения в иммунной системе приводят к истощению резервных возможностей, развитию патологий, нарушению процессов регенерации и к связанным с ними процессам старения.

Отсюда становится понятной актуальность поиска средств и методов, направленных на нормализацию работоспособности иммунной системы. Данная работа посвящена изучению влияния нового, перспективного иммуномодулятора (трансфер фактора) на показатели биологического возраста человека.

С этой целью были поставлены следующие задачи:

- оценить степень функционального напряжения систем организма испытуемых;

- выявить эффективность влияния трансфер фактора, как на отдельные биомаркеры старения организма, так и на показатели биологического возраста в целом;

- определить влияние трансфер фактора на показатели активности функциональных систем организма человека.

Компьютерная система «Диагностика старения: Биовозраст», разработанная Национальным Геронтологическим Центром (Москва), и программно-аппаратный комплекс «Диакомс», позволяют реализовать принцип динамического контроля за эффективностью влияния трансфер фактора на состояние здоровья организма человека. Это создает предпосылки для разработки рекомендаций по его использованию у людей со сниженными функциональными возможностями иммунной системы. В этом и заключается практическая значимость настоящей работы.

Новизна проведенного исследования определяется тем, что впервые было предложено использование трансфер фактора, как мощного, естественного иммуномодулятора в профилактике преждевременного старения организма человека.

2.1 Экологические проблемы крупных городов

Охрана окружающей среды в населенных местах и, прежде всего, в городах, является особенно актуальной. Это связано с тем, что основные источники загрязнения здесь находятся в непосредственной близости к человеку и представляют потенциальную опасность для его здоровья.

Одна из наиболее сложных проблем современных городов - загрязнение и деградация окружающей среды. Вызванные урбанизацией коренные изменения ландшафтов, загрязнение воздуха, воды и почвы, использование огромного количества воды на хозяйственные нужды, климатические изменения ставят целый ряд экологических и медико-биологических проблем.

В городах основными источниками химического загрязнения воздушной среды являются (наряду с отопительными системами) промышленные предприятия, автомобильный транспорт, а также процесс сжигания различных отходов.

К промышленным источникам можно отнести: черную и цветную металлургию, нефтехимию, производство стройматериалов, химическую и др. отрасли промышленности, а также теплоэлектроцентрали. Степень загрязнения атмосферы продуктами сгорания топлива электростанций зависит от качества топлива и от характера топливоизолирующей установки. Основными загрязнителями являются продукты полного (окислы серы и зола) и неполного (главным образом окись углерода, сажа, углеводороды) сгорания. Важную роль играют окислы азота, образующиеся преимущественно из азота воздуха при высоких температурах горения. Тепловые электростанции, сжигающие нефть, почти не выбрасывают золы, но зато выделяют в три раза больше серного ангидрида. Мелкие технологические установки дают мало окислов азота, но могут выбрасывать довольно большое количество продуктов неполного сгорания, особенно сажи.

Следует подчеркнуть, что внутригодовое распределение этих выбросов достаточно неравномерно. Максимум поступлений в атмосферу отмечается в зимние месяцы, когда на полную мощность работают тепловые электростанции и котельные

В группу транспортных источников загрязнения воздушного бассейна включены: железнодорожный, водный, авиационный и автомобильный транспорт. Причем роль последнего в изменении химического состава воздуха стремительно растет. В ста пятидесяти городах российских городах автомобильные выбросы превалируют над промышленными. В Москве этот показатель составляется 88%. Двигатели внутреннего сгорания потребляют значительное количество кислорода, а их выхлопные газы содержат более 200 различных химических веществ. Основную часть составляют окись углерода и его диоксид, окислы азота, углеводороды и соединения свинца. Установлено, что один автомобиль при годовом пробеге 15 тыс. км изымает из атмосферы города 4,4 т кислорода, а выбрасывает в неё 3,3 т углекислого газа, 0,5 т угарного газа, 0,1 т ядовитых углеводородов и 30 кг окислов азота. Существенны загрязнения и парами бензина, масел и других жидкостей на автозаправочных станциях и станциях технического обслуживания автомобилей [26].

В городах автомобильный транспорт является самым крупным источником поступления (около 90% от общего количества антропогенных выбросов) окиси углерода. В зависимости от времени суток и интенсивности движения автотранспорта содержание этого поллютанта в городском воздухе колеблется в пределах 1 - 50 мг/м3. на перекрестках его концентрация в 2,5 - 4 раза выше, чем на перегонах. В результате того, что оксид углерода в 200 раз легче, чем кислород, соединяется с гемоглобином крови, он препятствует переносу кислорода у тканям. При этом у человека наблюдается расстройства в восприятии и анализе информации, нарушаются ранее сформировавшиеся навыки [20].

Говоря о роли автотранспорта, как источника загрязнения атмосферного воздуха, следует подчеркнуть присущие ему отличительные особенности. Во-первых, численность автомобилей в крупных городах быстро увеличивается, а вместе с тем и непрерывно растет валовый выброс вредных продуктов. Во-вторых, в отличие от промышленных источников загрязнения, «привязанных» к определенным площадкам и могущих быть изолированными от жилой застройки санитарно-защитными зонами, автомобиль - движущийся источник загрязнения, негативное воздействие которого максимально приближено к жилым районам, местам отдыха и т.д. В-третьих, автомобильный выброс находится почти на уровне дыхания человека, его рассеивание в условиях городской застройки затруднено. И, наконец, современные возможности ещё не в состоянии обеспечить желаемую степень чистоты воздушного бассейна города.

На фоне выбросов автотранспорта и промышленных предприятий в городах особую опасность представляет группа сильнодействующих ядовитых веществ. Среди них выделяют вещества, содержащие циаонгруппу, соединения фосфора, галогены, некоторые соединения металлов (например, производные мышьяка), минеральные и органические кислоты (серная, азотная, фосфорная и др.), щелочи, аммиак, соединения серы, фенолы, крезолы и их производные. Хранение их на складах создает большую опасность для городского населения, так как там сосредоточено большое их количество.

Загрязнение атмосферы оказывает не только прямое влияние на здоровье населения, но и опосредованное - через изменение теплового режима. Во многом этот показатель зависит от прозрачности атмосферы, которая определяется степенью ее запыленности. В крупных городах, как Москва, степень запыленности атмосферы может быть весьма высокой, что уменьшает поступление солнечной радиации. В результате запыленности атмосферы уменьшается освещенность в городах, изменяется спектральный состав поступающей солнечной радиации. Если бы физическими или химическими методами удалось устранить содержащиеся в воздухе частицы, рассеивающие солнечные свет, то инсоляция в городах увеличилась бы на 15-20%. Это особенно касается ультрафиолетовой части спектра. Потери биологически активных ультрафиолетовых лучей могут увеличиваться вследствие нерациональной планировки кварталов, высокой плотности застройки, неправильной ориентации улиц.

Другая сторона этой проблемы заключается в том, энергия поглощенных лучей расходуется на непосредственное повышение температуры воздуха. Повышению температуры воздуха в городах способствуют и другие факторы. На полях дождевая вода просачивается в почву, а в городе стекает в ливневую канализацию и, следовательно, не отнимает тепло в результате испарения. Повышению температуры воздуха способствует тепло жилых домов, заводов и др. трубопроводы теплофикационной системы выделяют в окружающую среду 15 - 20% тепла, проходящего по ним. Среднегодовая температура воздуха в городах в связи с этим выше, чем в малонаселенной местности, примерно на 1,5 оС [26].

Особо следует сказать о неблагоприятных ветровых режимах на территории городов. Наиболее ярко это проявляется во многих новых районах со свободной застройкой. Из-за нерационального планирования кварталов в отдельных точках наблюдаются местные падения атмосферного давления. Так в небольших промежутках между двумя крупными домами при определенных направлениях ветра скорость его потоков может значительно возрастать. Согласно законам аэродинамики происходит местное падение давления, которое с внутренней стороны квартала приобретает пульсирующий характер. Пребывание в таких зонах людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, может отрицательно влиять на их здоровье.

Существенная и во многом специфичная проблема городов - использование водных ресурсов для бытового и промышленного водоснабжения. При использовании воды для промышленного и хозяйственно-бытового водоснабжения в пределах городской территории образуются значительные количества сточных вод, обогащенных минеральными и органическими веществами, находящимися как в растворенном, так и во взвешенном состоянии.

По данным ВОЗ, во многих городах общий объем сточных вод достигает 600 л в сутки на одного жителя и продолжает расти. В результате этого суммарное содержание растворенных органических веществ в ряде рек увеличивается на 400% относительно естественного фона [20].

Загрязнение природных вод происходит в результате поверхностного стока с городской территории. Такие воды (они формируются в результате выпадения атмосферных осадков и поступления поливо-моечных вод) содержат большое количество органических и минеральных веществ. В связи с загрязнением воздушного бассейна выпадающие на городскую территорию атмосферные осадки представляют собой растворы солей, кислот, органических веществ с примесью мелких твердых частиц. Суммарное количество загрязняющих веществ, поступающих в водоприемники за счет поверхностного стока с урбанизированной территории, cоставляет 8 - 15% от объема загрязняющих веществ хозяйственно бытовых вод, формирующихся на этой же площадке. Имеются многочисленные данные, указывающие на значительное содержание в ливневых водах тяжелых металлов и нефтепродуктов, отмечается и их сильная бактериальная загрязненность.

Проблемой городов, непосредственно связанной с экологией человека, является загрязнение подземных вод. Острота проблемы заключается в том, что подземные воды - это один из основных источников бытового водоснабжения, и от их качества и степени загрязненности зависит прежде всего здоровье человека. Загрязнение подземных вод происходит за счет хозяйственно-бытовых и промышленных стоков, фильтрации из хранилищ твердых отходов и сбросов вод, из-за потерь в системах канализации и очистных сооружений, за счет ливневых, талых и поливо-моечных вод, а также в результате аварийных ситуаций, связанных с производством, складированием и транспортировкой различных видов химического сырья или отходов.

Существенной проблемой урбанизированных территорий является и проблема отходов, их уничтожения и обезвреживания. Количество бытовых и промышленных отходов непрерывно возрастает, представляя реальную угрозу загрязнения окружающей среды, в частности воздуха и природных вод в местах свалок. Серьезные проблемы возникают и в связи с очисткой городских стоков, так как очистные сооружения воспроизводят огромное количество концентрированного шлама или активного ила.

Наиболее распространенный в настоящее время способ захоронения твердых отходов - организация специально отведенных мест. Эти отходы могут быть очень опасны для здоровья человека, они неоднократно служили источником инфекционных болезней, а в отдельных случаях - эпидемий. В мусоре размножаются грызуны и их паразиты, а также различные виды мух. В последние годы на городских свалках обитают стаи одичавших собак, которые могут стать источником различных инфекционных заболеваний.

Установлено, что воды, стекающие со свалок, как правило, загрязнены химически и бактериально в 10 раз больше, чем городские бытовые стоки, а загрязняющие вещества в местах скопления отходов проникают в почвогрунты на глубину до 2,5 м. Среди них нередко встречается ртуть, содержание которой может быть в 50 раз больше, чем в почвогрунтах свободных от свалок городских территорий. Заслуживает внимание и термическое воздействие свалок на режим грунтовых вод, так как повышение температуры под свалкой и вблизи ее достигает значительных величин и в среднем составляет 10о [26].

Свалки являются существенным, но не единственным источником загрязнения почвенного покрова городов. К источникам загрязнения почв в городе относятся промышленные выбросы, строительная, дорожная и другая пыль, грунтовые воды, атмосферные осадки, опавшие листья, снег (который в последнее время во многих городах не вывозится), а в ряде случаев и грунты, используемые для подсыпки отдельных участков городской территории. Все это формирует геохимическую специфичность природных сред городских территорий.

В настоящее время в результате развития различных видов энергетики, промышленности в целом, физические факторы электромагнитной природы приобретают одно из ведущих мест в экологической значимости среди других факторов окружающей среды. Поэтому сейчас в полной мере можно говорить о так называемом электромагнитном «загрязнении», и эта проблема переходит в разряд глобальных в отличие от других факторов окружающей среды, электромагнитные поля, вследствие использования их физических свойств в производстве и в быту невозможно заменить на какие-либо другие, менее вредные.

Серьезно ухудшает жизненную среду большого города шум. Шум представляет собой беспорядочное сочетание звуков - механических колебаний в области частот от 16 до 20000 Гц, воспринимаемых ухом человека [5]. В условиях производства он вызывается работой технологического оборудования и транспортных средств, на улицах города - транспортом и уличной толпой. На долю транспорта, и в первую очередь автомобильного, приходится подавляющая (до 70 - 90 %) часть шумового загрязнения окружающей среды. В Москве транспорт является основным источником шума. В зонах повышенного уровня шума, создаваемого этим источником, проживает более трех миллионов человек или 30 % населения Москвы. За последние годы уровень шума на основных магистралях города вырос на 5 дБА и составляет 78 - 82 дБА. Ширина зон акустического дискомфорта в некоторых случаях в дневные часы может достигать 700 - 900 м в зависимости от типа прилегающей застройки, а интенсивность шумового воздействия значительно превышает порог чувствителньости человека [20]. Организм часто реагирует на шум на бессознательном уровне, но вес равно такое воздействие вызывает у человека объективную реакцию: повышенную психическую напряженность, внутреннее напряжение.

Существенной проблемой городов является радиационное загрязнение, которое создается в результате работы тепловых электростанций и котельных (они выбрасывают в атмосферу с дымом значительное количество радиоактивных изотопов), деятельности предприятий и организаций, использующих радиоактивные вещества, глобального выпадения радионуклидов из атмосферы. На антропогенный радиационный фон накладывается излучение природных источников. К этим источникам относятся выходящие на дневную поверхность породы с повышенным содержанием естественных радиоактивных элементов, а также используемые в строительстве материалы с повышенным содержанием естественных радионуклидов. Установлено, что стены домов из кирпича и бетона содержат больше естественных радионуклидов, чем деревянные, поэтому горожане получают большую, чем сельские жители, дозу облучения в своих квартирах и рабочих помещениях.

Таким образом, в результате воздействия вышеперечисленных факторов сложилась крайне неблагоприятная экологическая обстановка в городах, негативно влияющая на здоровье населения. К таким последствиям можно отнести увеличение заболеваний, связанных с городским образом жизни (появление так называемых болезней цивилизации), срыв адаптационных механизмов, а также специфическая перестройка обменных процессов и формирование патологических.



2.2 Влияние негативных факторов окружающей среды на функциональные системы и процессы старения организма человека

В условиях современного города человек подвергается воздействию широкого комплекса средовых социальных и экологических факторов, во многом определяющих неблагоприятные изменения состояния его здоровья.

Возрастные, половые и индивидуальные особенности человека определяют границы его функциональных возможностей, степень приспособления организма к условиям окружающей среды, ее физическим и социальным воздействиям, а именно это характеризует уровень его здоровья. Болезнь с этой точки зрения является результатом истощения и поломки адаптационных механизмов, когда сопротивляемость неблагоприятным воздействиям резко снижается. Функциональные возможности организма, которые определяют степень реализации жизненно важных биологических и социальных потребностей, составляют так называемый адаптационный потенциал [15].

Загрязнение природной среды оказывает влияние на физическое и психическое здоровье человека, его жизненный тонус, производительность труда.

Приспособительные адаптивные возможности человека не всегда оказываются достаточными для нормального функционирования организма в новой экологической обстановке, что приводит к тяжелым последствиям. Реакцией человеческого организма на влияние новых отрицательных факторов окружающей среды следует рассматривать возникновение неизвестных ранее медицинских заболеваний, а также увеличение распространенности и тяжести многих форм патологии [6]. Особенно ярко это проявляется в условиях проживания в крупных городах с развитой промышленностью. Здесь зафиксированы:

* химическое загрязнение воздуха, воды, земли, пищевых продуктов;

* акустический дискомфорт;

* искусственное использование недоброкачественных строительных материалов и другие недостатки градостроительства;

* вредные энергетические излучения;

* геопатогенные зоны и др.

Согласно классификации В.В. Худолея, С.В. Зубарева и О.Т. Дятлеченко к основным изменениям всех показателей здоровья, характерным для современного периода развития нашей страны, относятся:

1) ускорение темпа изменений всех показателей здоровья;

2) формирование нового, неэпидемического типа патологии;

3) ускорение демографических изменений, выражающихся в старении населения;

4) увеличение уровня заболеваемости болезнями системы кровообращения, хроническими неспецифическими болезнями органов дыхания;

5) резкое возрастание доли эндокринных, аллергических, врожденных пороков развития, болезней иммунной системы, а также некоторых инфекционных болезней;

6) формирование множественной патологии.

Значительная часть населения находится сейчас в том состоянии, когда болезнь ещё не проявила себя, но общее недомогание становится обычным фоновым состоянием. Наиболее тяжелые последствия для здоровья городских жителей приносит хроническое влияние дегенеративных изменений внешней среды городов. Химические вещества, циркулирующие в окружающей среде, поступают в организм человека в относительно небольших количествах, поэтому при малой интенсивности их воздействия, как правило, отсутствует быстрое возникновение отчетливо выраженных патологических изменений. Заболеваемость и тем более смертность в таких случаях оказывается последней стадией процесса интоксикации организма вредными веществами.

Связь между уровнем воздействия на человека лимитирующих факторов и состоянием здоровья (в частности, уровнем заболеваемости) имеет нелинейный характер. Так, например, при низком уровне химического загрязнения среды наблюдается активация защитных резервов организма - стимуляция обезвреживания. Эти происходящие в организме человека процессы слабо проявляются в показателях заболеваемости. Повышение уровня химического воздействия сопровождается торможением процессов выведения из организма и обезвреживания ксенобиотиков. Дальнейшее повышение уровня загрязнения среды приводит к резкому росту числа случаев проявления у населения патологий. По мере роста воздействия поллютантов включаются механизмы адаптации, стабилизирующие уровень заболеваемости. Далее происходит срыв механизмов адаптации, что приводит к очередному подъему уровня заболеваемости населения (рис. 1). Следует иметь в виду, что представленная схема зависимости заболеваемости от экологического состояния окружающей среды носит весьма упрощенный характер, так как причинные факторы заболевания людей чрезвычайно многочисленны и воздействуют на человека в разнообразных сочетаниях друг с другом.

Рис. 1. Упрощенная схема динамики заболеваемости населения (сплошная линия) при повышении дозовой нагрузки поллютантов (пунктирная линия) (по: Киселев, Фридман, 1997)

Патологический процесс представляет собой законченное проявление воздействия неблагоприятных факторов среды на организм человека, его функции. Признаками патологического процесса в организме наряду с наличием острого или хронического заболевания являются также изменения физиологических функций (например, легочной вентиляции, функций центральной нервной системы, окисление крови), субъективная симптоматология различного вида, изменение внутреннего комфорта. Поэтому хроническое воздействие загрязнителей внешней среды на здоровье населения на первых порах проявляется в виде функциональных нарушений, изменений иммунобиологической реактивности, замедлении физического развития, но в дальнейшем может привести к тяжелым отдаленным последствиям, в том числе и генетическим. Загрязнение внешней среды представляет собой не только этиологический фактор появления определенных патологических состояний организма, ему принадлежит известная провоцирующая роль в возникновении хронических неспецифических заболеваний, его влияние отягощает течение и прогноз этих патологических состояний организма.