Ученые Школы биомедицины Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) вместе с коллегами из Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН) и Вильнюсского университета исследовали фармакологический потенциал каррагенов — биологически активных веществ-полисахаридов, которые получают из красных водорослей и применяют в пищевой промышленности как загустители, стабилизаторы и желирующие агенты. Их способность оказывают влияние на иммунную систему мышей выяснилась в ходе лабораторных экспериментов. Статья об этом опубликована в Journal of Biomedical Materials Research.
Ученые в течение недели подкармливали каррагенами (каррагинанами) лабораторных мышей и обнаружили снижение у них активности клеток врожденного иммунитета и уменьшение лейкоцитов. Оказалось, что вещества из водорослей и продукты их частичной деградации с низким молекулярным весом не инертны в фармакологическом смысле и способны подавлять иммунитет.
Результаты исследования оставляют много вопросов открытыми. Однако становится понятно, что медицинский потенциал каррагенов — веществ, которые постоянно присутствуют в рационе людей, еще очень сильно недооценен и может в будущем принести существенную пользу.
«Препараты-иммуносупрессоры, то есть подавляющие иммунитет, применяют при лечении различных заболеваний — аллергий и некоторых аутоимунных заболеваний: например, рассеянный склероз, системная красная волчанка, ревматоидный артрит, системная склеродермия, дерматомиозит и других. Как правило, эти болезни связаны с гиперактивацией некоторых звеньев иммунной системы и со снижением продукции или функциональной активности иммуносупрессивных клеток, то есть с нарушением баланса между процессами воспаления и супрессии. Это может приводить к развитию избыточного иммунного ответа на собственные антигены организма. Сейчас нельзя однозначно утверждать, что каррагены — это иммунносупрессоры. Мы просто установили, что вещество может подавлять активность перитонеальных фагоцитов у мышей — иммунных клеток, расположенных в брюшной полости. Хорошо это или плохо — вопрос неоднозначный. При определенных состояниях, связанных с гиперактивацией иммунной системы, это хорошо», — рассказывает доцент Департамента фармации и фармакологии Школы биомедицины ДВФУ Александра Калитник.
По словам ученого, о создании препарата-иммуносупрессора речи пока идти не может, поскольку необходимы дальнейшие фундаментальные исследования биологических свойств каррагенов. Это может занять годы.
Исследователи предполагают, что, полисахариды из красных водорослей могут взаимодействовать с клеточными рецепторами напрямую (в случае экспериментов in vitro) или опосредованно (при применении перорально), через иммунные клетки в желудочно-кишечном тракте, которые в свою очередь передают эту информацию иммунным клеткам крови.
«Интересно выяснить механизмы воздействия каррагенов на клеточные рецепторы и сигнальные пути, вовлеченные в процесс увеличения и снижения числа лейкоцитов. Такое исследование помогло бы продвинуться в понимании, как использовать каррагены в качестве фармакологических субстанций или биодобавок, снижающих гиперактивацию иммунной системы. На текущем же этапе мы просто наблюдали эффект иммуносупрессии, так как у мышей уменьшилось число лейкоцитов и понизилась их активность», — отметила Александра Калитник.
Ученый объяснила, что в работе не идет речь о каррагенах, которые применяются в пищевой промышленности и потребляются людьми в составе продуктов питания. Требования к пищевому каррагену достаточно строгие, в том числе по молекулярной массе и дозе, превышать которую не рекомендуется. Дозы каррагенов в продуктах на порядки ниже тех, которые исследователи использовали в экспериментах по поиску фармакологического эффекта. Кроме того, в продуктах содержится не чистый каррагена его соединения с белками и другими веществами, что сильно влияет на его свойства.
«То, что карраген в частном случае проявляет свойства иммуносупрессии, не говорит о том, что он опасен или токсичен. Все-таки микрофлора ЖКТ мышей сильно отличается от человеческой. Вполне возможно, что карраген не будет действовать на иммунную систему людей угнетающе. Если говорить немного утрировано, карраген может становится иммуносупрессором только когда это необходимо, а в других ситуациях может проявлять иммуномодулирующие свойства, усиливая защиту организма. Такие экспериментальные данные тоже существуют», — резюмирует Александра Калитник.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ, 18-04-00430А). Результаты исследования стали возможны благодаря сотрудничеству ученых Школы биомедицины ДВФУ, факультета естественных наук Вильнюсского университета и Института морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН.
Исследование компонентов водных биоресурсов Мирового океана (Ocean Science) является одним из приоритетных направлений научной деятельности Дальневосточного федерального университета. Школа биомедицины работает в тесном сотрудничестве с Медицинским центром ДВФУ, а также с крупнейшими научно-исследовательскими лабораториями России и мира для создания инновационных методов борьбы с болезнями.