Effect of a preparation of medical leeches (Hirudo medicinalis) on phagocytosis and the complement system

I. P. Baskova; Баскова И. П.; G. I. Nikonov; Никонов Г. И.; E. G. Mirkamalova; Миркамалова Э. Г.; V. V. Zinchenko; Зинченко В. В.; L. V. Kozlov; Козлов Л. В.

doi:10.17816/kazmj98427

Effect of a preparation of medical leeches (Hirudo medicinalis) on phagocytosis and the complement system

Authors: Baskova I.P.¹^,2, Nikonov G.I.¹^,2, Mirkamalova E.G.¹^,2, Zinchenko V.V.¹^,2, Kozlov L.V.¹^,2
Affiliations:
1. Lomonosov Moscow State University
2. Research Institute of Epidemiology, Microbiology, and Infectious Diseases, Ministry of Health of the Uzbek SSR
Issue: Vol 69, No 5 (1988)
Pages: 334-336
Section: Articles
URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/98427
DOI: https://doi.org/10.17816/kazmj98427
ID: 98427

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Except such known inhibitors of proteolytic enzymes, as hirudin, bdellins and eglins, and also hyaluronidase enzyme, by us in a secretion of salivary glands of medical leeches the new enzyme destabilase which breaks isopeptide bonds in stabilized fibrin and having thrombolytic action, inhibitor of blood plasma kallikrein and prostanoids, on a spectrum of action similar to prostacycline and its stable analogues have been found. We show that the secret of leeches irrespective of presence in it hirudin suppresses platelet-vascular hemostasis, interfering adhesion of platelets on a surface of collagen and the aggregation of the platelets stimulated by inductors of various nature, by activation of adenylate cyclase of membranes of platelets [3]. Irrespective of the presence of hirudin, the secret blocks the contact stage of the internal mechanism of blood coagulation by inhibiting blood plasma kallikrein and Hagemann factor.

Keywords

Kazan Medical archive

Full Text

Медицинская пиявка оказывает многостороннее положительное действие при целом ряде заболеваний [14]. Понимание механизма лечебного эффекта гирудотерапии возможно лишь при изучении широкого спектра биологически активных веществ, продуцируемых медицинской пиявкой и содержащихся в секрете ее слюнных желез.

Кроме таких известных ингибиторов протеолитических ферментов, как гирудин [22], бделлины [18] и эглины [19], а также фермент гиалуронидаза [17], нами в секрете слюнных желез медицинских пиявок были обнаружены новый фермент дестабилаза, разрушающий изопептидные связи в стабилизированном фибрине и оказывающий тромболитическое действие [1], ингибитор калликреина плазмы крови и простаноиды [2], по спектру действия подобные простациклину и его стабильным аналогам. Нами показано, что секрет пиявок независимо от наличия в нем гирудина подавляет тромбоцитарно-сосудистый гемостаз, препятствуя адгезии тромбоцитов на поверхности коллагена и агрегации тромбоцитов, стимулированной индукторами различной природы, путем активации аденилатциклазы мембран тромбоцитов [3]. Независимо от наличия гирудина секрет блокирует контактную стадию внутреннего механизма свертывания крови путем ингибирования калликреина плазмы крови и фактора Хагемана [4].

Однако секрет пиявок воздействует не только непосредственно на компоненты, участвующие в процессах гемостаза. Отмечено положительное действие гирудотерапии при ряде заболеваний, непосредственно не связанных с нарушением гемостатического процесса. Так, известно, что гирудотерапия оказывает выраженное противовоспалительное действие [14], повышает фагоцитарную способность крови больных [13], положительно влияет при различных нарушениях функционального состояния организма [9].

В связи с этим целью настоящей работы являлось изучение влияния секрета слюнных желез и экстрактов из медицинских пиявок на фагоцитарную способность нейтрофилов человека, на компоненты системы комплемента, обеспечивающей защитные функции организма.

Секрет слюнных желез получали от медицинских пиявок, голодавших не менее 3 мес. В работе использовали разбавленные физиологическим раствором порции секрета, содержащие около 5 мг белка в 1 мл. Экстракты готовили путем размельчения пиявок в высокоскоростном гомогенизаторе «Политрон» с двойным объемом физиологического раствора при температуре 4°. Надосадочную жидкость отделяли центрифугированием при 4° в течение 30 мин при 2000 об./мин. В работе применяли также лиофилизированный диализат, который получали после диализа гомогената против дистиллированной воды при 4° в течение 48 ч.

Препараты из медицинских пиявок, применявшиеся нами в работе, обладали характерным для них спектром антигемостатических свойств и ингибировали протеолитическую активность трипсина и химотрипсина [16]. Фагоцитарную активность нейтрофилов человека определяли по известному методу [12]. Антикомплементарную активность (по классическому пути активации) оценивали по снижению гемолитической активности разбавленной сыворотки крови человека после ее инкубации с исследуемым препаратом [6]. В инкубационную смесь вносили 200 мкл суспензии сенсибилизированных эритроцитов барана и продолжали инкубацию. Контрольная проба не содержала исследуемого препарата. После инкубации в каждую пробу добавляли раствор NaCl, центрифугировали и определяли гемолиз по поглощению при длине волны 412 нм. Активацию комплемента по альтернативному пути анализировали в соответствии с методом [7]. Степень влияния концентрации добавленного экстракта на фагоцитарную активность показана на рис. 1 с разведением препарата несколько возрастали и фагоцитарный индекс, и процент фагоцитоза нейтрофилами.

Диализат также обладает способностью повышать фагоцитоз нейтрофилов (см. табл.).

Таблица. Влияние препаратов из медицинских пиявок на фагоцитарную активность нейтрофилов

Препарат	n	Фагоцитарный индекс	Процент фагоцитоза
Физиологический раствор	11	2,9 ±0,8	54,2 ±10,8
Экстракт (концентрация белка — 12 мг/мл)	25	5,5 ± 1,6	75,9 ±7,7
Р		<0,001	<0,001
Диализат (концентрация белка — 5 мг/мл)	14	6,2 ±2,2	79,5 ±4,6
Р		<0,001	<0,001

Как видно из результатов, представленных в таблице, диализат имеет более выраженную фагоцитарную активность по сравнению с исходным экстрактом. Нереализуемые примеси, содержащиеся в экстракте, по-видимому, экранируют проявление его влияния на фагоцитарную способность. Этим же обстоятельством, вероятно, следует объяснять повышение активности цельного экстракта при его разведении (рис. 1).

Рис. 1. Изменение фагоцитарной активности нейтрофилов в присутствии экстракта из гомогената пиявок различной концентрации.

Антикомплементарная активность секрета пиявок по классическому пути весьма велика (рис. 2А). Ингибирование альтернативного пути активации комплемента секретом пиявок несколько ниже и является йодозависимым как с инкубацией, так и без предварительной инкубации с сывороткой крови (рис. 2Б).

Рис. 2. Действие секрета слюнных желез пиявок на активацию системы комплемента по классическому (А) и альтернативному (Б) путям. Сплошная линия — инкубация с сывороткой при в течение 30 мин, пунктирная — без инкубации. Активность (А412) выражена в % (ось ординат).

Представленные результаты свидетельствуют о том, что секрет пиявок взаимодействует с компонентами системы комплемента. Инактивация комплемента в крови, вероятно, является защитной функцией пиявки, предохраняющей клетки ее организма от литического воздействия комплемента при насасывании крови.

В настоящей работе сделана первая попытка раскрыть механизмы негемостатического эффекта гирудотерапии на основе изучения свойств секрета слюнных желез медицинских пиявок и препаратов, его содержащих. Из данных литературы известно, что кровь кишечного канала медицинских пиявок обладает повышенной фагоцитарной активностью [13]. У больных, подвергшихся гирудотерапии, фагоцитарная активность увеличивается в 2—3 раза [13]. Нами показано, что экстракты из гомогената пиявок, добавленные к крови здоровых людей, in vitro повышают фагоцитарную активность нейтрофилов. Эта активность экстрактов связана с относительно низкомолекулярной фракцией, способной проникать через поры целлофана при диализе.

Показатель фагоцитоза лейкоцитов является одним из критериев оценки уровня сопротивляемости организма инфекциям [10]. Фагоцитоз — важнейшая составная часть иммунологической защиты организма. В последние годы фагоциты, прежде всего нейтрофилы, рассматривают как узел связи, своего рода стратегическую мишень в каскадных реакциях соединительной ткани [8]. Полагают, что свойства нейтрофилов определяются в первую очередь специфической (молекулярной) рецепцией, позволяющей воспринимать физико-химические свойства окружающей среды и той поверхности, с которой они взаимодействуют [8]. Главные доводы в пользу такой рецепции получены при изучении стимуляции нейтрофилов факторами системы комплемента, иммуноглобулинами и хемотаксически активными пептидами [20]. Фагоцитарная активность нейтрофилов определяется рецепцией СЗb компонента комплемента. Поглощение бактерий коррелирует с количеством связанного СЗb компонента и подавляется при его истощении [21].

Компоненты системы комплемента являются не только медиаторами острого воспаления [11], но и иммунопотенцирующими модуляторами, осуществляющими связь между активацией комплемента и по-

Влияние препаратов из медицинских пиявок на фагоцитарную активность нейтрофилов следующим иммунным ответом 116]. Причиной иммунной стимуляции организма может быть освобождение фрагментов при активации системы комплемента [51.

Можно предположить, что генерализованное действие секрета слюнных желез медицинских пиявок при гирудотерапии, выражающееся в повышении фагоцитарной способности лейкоцитов, объясняется взаимодействием попадающего в капиллярный кровоток секрета с компонентами системы комплемента. Однако нельзя исключать также возможность непосредственного взаимодействия секрета пиявок с нейтрофилами путем связывания со специфическими рецепторами, которые обусловливают реактивность клеток к определенному набору функциональных модуляторов [20].

Проведенные нами эксперименты подтвердили, что секрет слюнных желез пиявок обладает антикомплементарной активностью по классическому и альтернативному путям активации, то есть способен связываться с компонентами обоих путей активации комплемента. При этом могут происходить активация и потребление других компонентов системы комплемента, обеспечивающих иммуностимулирующее действие [5].