ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ВЛИЯНИЯ ПРИРОДНОГО ГАПТЕНА CHLORELLA GROWTH FACTOR НА ИММУНОРЕГУЛЯЦИЮ IN VITRO
А.С. Ширинкина1, О.В. Долгих1,2
1ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»
г. Пермь, Россия
2ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный исследовательский политехнический университет», г. Пермь
В ходе лабораторных испытаний, проведенных на образцах живой микроводоросли хлорелла, предоставленных компанией
ООО "Зелёное Солнце", было установлено, что именно этот продукт является объектом исследования.
Аннотация. Проведено изучение особенностей влияния природного гаптена фактора роста хлореллы (CGF – Chlorella Growth Factor) Chlorella vulgaris на иммунорегуляцию по критериям показателей фагоцитарной активности гранулоцитарного ростка белой крови. По результатам проведенных исследований выявлено наличие изменений со стороны системы фагоцитоза in vitro, которые проявляются в достоверном увеличении фагоцитарной активности, индуцированной хлореллой, по отношению к спонтанному уровню. Представленные результаты эксперимента, полученные в системе in vitro, позволяют оценить модификацию иммунного ответа экспозицией in vitro многокомпонентными гаптенами на примере сложного нуклеотидно-пептидного комплекса Chlorella Growth Factor для задач изучения механизма формирования ранних иммунорегуляторных нарушений в условиях влияния различных по природе происхождения химических факторов.
Введение. В настоящее время наблюдается активный интерес к сложным гаптенам как техногенного, так и природного происхождения, в том числе, представляющим из себя компоненты как рационального, так и нерационального питания. И если первые расцениваются как исключительно негативные по отношению к здоровому образу жизни и здоровью в целом (например, жареная пища, содержащая полициклические ароматические углеводороды). То гаптены природного происхождения воспринимаются преимущественно как «здоровый» фактор и рекомендуются в качестве полезных пищевых добавок. Основой рационального питания служит потребность организма в тех или иных веществах и элементах. С активным противостоянием новым вирусам и болезням возрастает интерес к разбору составов продуктов потребления и необходимости введения в рацион больше растительной пищи [3]. На сегодняшний момент коммерческим производством микроводорослей занимаются более чем в 60 странах, последние несколько лет наблюдается рост объема продаж продуктов из микроводорослей. Это связано с тенденцией и запросом человечества на альтернативные источники белка и микроэлементы, содержащиеся в микроводорослях [4]. Имеются исследования, о влиянии хлореллы на иммунитет животных. Экстракт хлореллы улучшал аллергическое воспаление у мышей, подавляя продукцию цитокина IL-5 (IgE-зависимого) и уменьшая перечень основных воспалительных клеток в дыхательных путях при аллергии (эозинофилы и нейтрофилы) [7]. Результаты исследований на организм человека доказывают усиление иммунного ответа [2,5,6].
Иммунитет осуществляет защиту организма от проникновения чужеродных экзогенных (микроорганизмов) или возникновения чужеродных эндогенных агентов, т.е. осуществляет в основном антиинфекционную и противоопухолевую защиту. В этом заключается сущность иммунологического надзора, выполняемого клетками иммунной системы [1]. Фагоцитоз играет ключевую роль при попадании чужеродного материала в организм. В основе фагоцитоза лежит способность фагоцитов поглощать и уничтожать чужеродный агент.
Цель исследования – оценка влияния природного гаптена Chlorella Growth Factor на фагоцитарную активность клеток периферической крови in vitro.
Материалы и методы. Для изучения эффекта природных соединений на поглотительную активность фагоцитов использована система in vitro (проанализировано 15 проб венозной крови). Контрольные пробы – пробы без добавления хлореллы (n = 15), опытные пробы – пробы с добавлением суспензии хлореллы и концентрата хлореллы (n = 15). Концентрат содержит 60-70 млн клеток живой микроводоросли на 1 мл., а суспензия – 20-30 млн на 1 мл.
Исследование фагоцитарной активности клеток проводили с использованием формалинизированных эритроцитов барана в качестве объектов фагоцитоза.
Для статистической обработки результатов исследования применялись методы математической статистики с помощью программы Microsoft® Office Excel 2003 и пакета прикладных программ Statistica 6.0 (StatSoft, USA). Статистический анализ данных проводился методами описательной статистики и сравнения выборок (с использованием t критерия Стьюдента и U Манна-Уитни). Характер статистического распределения по выборкам устанавливали по критерию согласия – χ2. Качественные данные представлены в виде абсолютных или относительных (%) частот, количественные признаки представлены как M±m (среднее арифметическое ± ошибка среднего). Достоверность отличий между группами считали значимыми при р≤0,05.
Результаты. Экспериментальные исследования образцов крови (гранулоцитарный росток) in vitro позволили установить наличие изменений со стороны показателей иммунной системы. Сводные результаты изучения влияния Chlorella Growth Factor на фагоцитарную активность клеток взрослого населения представлены в таблице 1.
Таблица 1
Сравнительная характеристика показателей спонтанного и индуцированного фагоцитоза
Показатель
Физиологическая норма
Проба без добавления хлореллы,
(n=15)
(M±m)
Проба с добавлением хлореллы сусп (n=15)
(M±m)
Проба с добавлением
хлореллы конц (n=15)
(M±m)
Процент фагоцитоза, %
35–60
46,3±3,201*/**
53,9±4,296*/**
57,7±4,356*/**
Фагоцитарное число, у.е.
0,8–1,2
1,29±0,130*/**
1,63±0,159*/**
1,89±0,170*/**
Фагоцитарный индекс, у.е.
1,5–2
2,74±0,121*/**
3,10±0,154*/**
3,27±0,170*/**
Примечание: * – разница достоверна относительно референтного уровня (р<0,05);
** – разница достоверна относительно группы сравнения (р<0,05).
Сравнительный анализ с показателями физиологической нормы (ФН) позволил установить статистически значимое в 1,2 раза стимулирование фагоцитоза в опытных образцах. Установлено статистически значимое увеличение фагоцитарного числа после внесения в опытные пробы суспензии и концентрата в 1,3 и 1,5 раза соответственно. Фагоцитарный индекс, в сравнении с ФН, увеличился на 1,1 и 1,2 раза (p≤0,05).
Частота встречаемости проб с пониженным процентом фагоцитоза относительно физиологической нормы в контроле составляла 7%, в то время как в опытных образцах, с добавлением суспензии и концентрата, пониженного процента фагоцитоза не выявлено (табл. 2).
Таблица 2
Частота регистрации проб
с отклонением от физиологической нормы, %
Показатель
Проба без добавления хлореллы,
(n=15)
(M±m)
Проба с добавлением хлореллы сусп (n=15)
(M±m)
Проба с добавлением
хлореллы конц (n=15)
(M±m)
выше
ниже
выше
ниже
выше
ниже
Процент фагоцитоза, %
20
7
33
0
53
0
Фагоцитарное число, у.е.
47
13
67
0
80
0
Фагоцитарный индекс, у.е.
100
0
100
0
100
0
Частота встречаемости проб с пониженным процентом фагоцитоза относительно ФН в контроле составляла 7%, в то время как в опытных образцах, с добавлением суспензии и концентрата, пониженного процента фагоцитоза не выявлено. Превышение нормы процента фагоцитоза в группе контроля встречалось в 20% проб, в свою очередь зафиксировано 33% проб с повышением фагоцитоза относительно ФН при добавлении суспензии хлореллы, а при добавлении концентрата – 53% проб. Данные результаты демонстрируют увеличение фагоцитарной активности в 1,65 и 2,65 раза соответственно.
Доля проб с пониженными значениями фагоцитарного числа встречались исключительно в группе контроля в размере 13% проб. Выше ФН фагоцитарное число выявлено у 47% проб в группе контроля, 67% при добавлении суспензии и 80% при добавлении концентрата, что в 1,4 и 1,7 раза соответственно больше относительно группы контроля. Во всех изучаемых образцах регистрируется повышение показателя фагоцитарного индекса относительно физиологической нормы.
Обсуждение. Согласно литературным данным, ряд авторов имеет похожие результаты. В ходе проведения исследований было установлено стимулирующее влияние хлореллы на систему фагоцитоза у 65 % пациентов, систему гуморального иммунитета у 70 % пациентов, клеточного иммунитета у 84 % обследованных пациентов [2]. Также другими авторами отмечено, что в исследовании с участием 51 здоровых людей, при приеме 5 грамм хлореллы в виде таблеток усилили иммунный ответ организма. Через 8 недель в сыворотке крови достоверно увеличились концентрации интерферона-γ, интерлейкина-1β (IL-1β), а также интерлейкина-12 (IL-12). Кроме того была повышена активность иммунных клеток NK-киллеров, что указывает на иммуностимулирующий эффект [6]. Использование водной суспензии живой хлореллы пациентами с заболеваниями сердечно-сосудистой системы на фоне комплексной реабилитации способствует достоверному улучшению их субъективного восприятия самочувствия по сравнению с пациентами, не использующими суспензию хлореллы (р<0,05) [5].
Выводы. Результаты эксперимента in vitro позволили выявить достоверные изменения врожденного клеточного иммунитета. Chlorella Growth Factor вызывает статистически значимую стимуляцию иммунной системы. Особенностью действия соединений природного происхождения (концентрат и суспензия хлореллы) является – стимулирование адаптационных возможностей иммунной системы, в том числе факторов неспецифической защиты. Данные результаты подтверждают исследования других авторов о влиянии хлореллы на иммунный ответ, в дальнейшем планируется изучить влияние комбинированной нагрузки природных (Chlorella Growth Factor) и химических гаптенов (на примере бенз(а)пирена) на фагоцитарную активность.
Список литературы
1. Волянский Ю.Л., Хаитов Р.М., Мальцев В.И. Развитие идей И.И. Мечникова в современном естествознании // Здоров'я України Мед. газета Украины – 2005.– №10 (199) – С. 60–61.
2. Туманова А.Л. Экспериментальные исследования по изучению влияния пищевой суспензии микроводоросли chlorella vulgaris на организм человека // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2011. – № 9. – С. 85-88.
3. Хачерян А. В. Имбирь аптечный: применение в качестве антиоксиданта и иммуномодултора при снижении иммунитета // Свободные радикалы, антиоксиданты и старение. – 2021. – С.111–114.
4. Хвойников А.Н., Сангалова Е.Д., Орлова О.Ю. Тенденции и статистика развития рынка микроводорослей // Вестник алтайской академии экономики и права. – 2021. – № 4-2. – С.278–282.
5. Юшковская О.Г., Плакида А.Л., Филоненко А.В. Качество жизни здоровых людей и больных с патологией сердечно-сосудистой системы на фоне приема водной суспензии хлореллы // Вестник межнационального центра исследования качества жизни. – 2020. – № 35-36. – С.54–63.
6. Jung Hyun Kwak, Seung Han Baek, Yongje Woo, [et al.] Beneficial immunostimulatory effect of short-term Chlorella supplementation: enhancement of natural killer cell activity and early inflammatory response (randomized, double-blinded, placebo-controlled trial) // Nutr J – 2012. – № 53 – P. 1–8.
7. Kralovec J.A., Power M.R., Liu F. An aqueous Chlorella extract inhibits IL-5 production by mast cells in vitro and reduces ovalbumin-induced eosinophil infiltration in the airway in mice in vivo // Int Immunopharmacol. – 2005. – №5(4). – P. 689–698.
