ВПЛИВ УЛЬТРАЗВУКУ НА БІОСИНТЕЗ ІНТЕРФЕРОНУ

Вплив ультразвуком низьких інтенсивностей на клітини в суспензії або культурі може зумовити стимуляцію процесів їх життєдіяльності. Відомо, наприклад, що у відносно м'яких умовах ультразвукової обробки (0.05 ... 0.5 Вт / см 2 ; 0,88 МГц; 30 с) прискорюється процес синтезу соедінітельнотканого білка в культурі фібробластів.

Представляє практичний інтерес можливість стимуляції синтезу і ряду інших білків в клітинах, зокрема біосинтезу інтерферону в індукованих вірусом лейкоцитах.

Інтерферон синтезується в клітинах організму і в культурі тканин у відповідь на вплив природних та штучних індукторів - вірусів, ендотоксинів, внутрішньоклітинних паразитів, високо- і низькомолекулярних сполук. Крім антивірусної активності, інтерферон проявляє здатність пригнічувати розмноження бистроде- лящіхся клітин, має імуномодулюючу дію. Він ефективний як радіозахисний і антитоксичний засіб.

Інтерферон, будучи найважливішим неспецифічним чинником підвищення резистентності, продукується майже відразу після потрапляння індуктора біосинтезу, наприклад вірусу, в організм, проте природно утворюється інтерферону часто виявляється недостатньо для попередження розвитку хвороби. Вплив ультразвуком терапевтичних інтенсивностей на область локалізації патологічного процесу, очевидно, призводить до стимуляції біосинтезу інтерферону. Не виключено, що саме цей ефект лежить в основі ультразвукової фізіотерапії вірусних кератитів.

При ряді патологій досить ефективно введення в організм екзогенного інтерферону, отриманого або в результаті хімічного синтезу, або генно-інженерними методами, або при його біосинтезі в культурі лейкоцитів, індукованих вірусом.

Для отримання найбільш якісного (лейкоцитарного) інтерферону лейкомассу зі свіжої крові фракционируют, обробляють гомологічним інтерфероном (проводять праймінг) і індукують біосинтез інтерферону яким-небудь вірусом, наприклад вірусом Сендай або вірусом хвороби Ньюкасла. Після цього клітини поміщають в спеціально підібрану середу і витримують при температурі 37 ° С, постійно перемішуючи. Через 16 ... 18 год клітини відокремлюють і виділяють із середовища інтерферон, активність якого можна оцінити по

Вплив ультразвуком з частотою 880 кГц і інтенсивністю 0,05 ... 0,6 Вт / см 2 протягом 130 ... 300 с на суспензію лейкоцитів до праймінга або після нього, але до вірусної індукції, не призводить до помітної зміни кількості синтезованого інтерферону. Ультразвук з інтенсивністю, що перевищує 0,6 Вт / см 2 , пригнічує процес біосинтезу.

його здатності захищати клітини в культурах тканин від цітопатіче- ського дії вірусу.

Зниження числа життєздатних клітин (лейкоцитів) в суспензії під впливом ультразвуку

Мал. 5.8. Зниження числа життєздатних клітин (лейкоцитів) в суспензії під впливом ультразвуку

Вплив ультразвуком з інтенсивністю від 0,01 до 0,05 Вт / см 2 на лейкоцити після вірусної ін-

продукції практично не впливає ні на швидкість біосинтезу інтерферону, ні на життєздатність клітин, які оцінюються за їх офарблює ™ барвником трипановим синім. Мосле обробки ультразвуком з інтенсивністю 0,1 Вт / см 2 в суспензії виявляється близько 10 % загиблих клітин. Подальше збільшення інтенсивності ультразвуку призводить до експоненціального зростання числа нежиттєздатних (фарбує) клітин, а після обробки ультразвуком інтенсивністю 0,7 Вт / см 2 в суспензії залишається 65 % життєздатних лейкоцитів (рис. 5.8).

Істотне збільшення швидкості загибелі клітин при інтенсивностях ультразвуку, що перевищують 0,7 Вт / см 2 , обумовлено кавитацией, поріг виникнення якої залежить від об'ємної концентрації клітин в середовищі, в розбавлених суспензіях збігається з порогом кавітації у воді (0,3 Вт / см 2 ) і стає досить значним, якщо обсяг частинок в суспензії перевищує 2%. Згідно з теоретичними оцінками і експериментальними даними, порогу кавітації в суспензії лейкоцитів, що містить 3 • 10 6 кл. / См 3 , відповідає інтенсивність ультразвуку 0,6 Вт / см 2 .

Опромінення ультразвуком суспензії лейкоцитів протягом 5 хв з інтенсивністю від 0,05 до 0,6 Вт / см 2 призводить до збільшення на 30% кількості інтерферону, синтезованого життєздатними клітинами. Подальше збільшення інтенсивності ультразвуку обумовлює різке зниження кількості синтезованого інтерферону (в перерахунку на життєздатні клітини). Ультразвук, інтенсивність якого перевищувала 1 Вт / см 2 , приводив до практично повного придушення біосинтезу (рис. 5.9), хоча, як було зазначено вище, в цих умовах близько половини початкової кількості клітин в суспензії НЕ фарбується трипановим синім, т. Е. Вони є, судячи з цього, цілком життєздатними.

Придушення біосинтезу інтерферону в лейкоцитах при інтенсивностях ультразвуку, що перевищують поріг кавітації, очевидно, обумовлено процесами, які супроводжують кавітацію, наприклад інтенсивними МІКРОПОТОК, що виникають як зовні, так і всередині клітин. Ці мікропотоки викликають грубе порушення внутрішньоклітинної архітектоніки, що призводить до пригнічення біохімічних реакцій, зокрема біосинтезу інтерферону.

Вплив ультразвуку на кількість інтерферону, синтезованого лейкоцитами в суспензії (в розрахунку на кількість життєздатних клітин)

Мал. 5.9. Вплив ультразвуку на кількість інтерферону, синтезованого лейкоцитами в суспензії (в розрахунку на кількість життєздатних клітин)

Факт збільшення кількості інтерферону, синтезованого лейкоцитами в суспензії, не піддається однозначної інтерпретації.

Збільшення інтенсивності ультразвуку в інтервалі від 0,1 до 0,6 Вт / см 2 підвищує швидкість біосинтезу інтерферону, але одночасно знижує число життєздатних клітин. Тому сумарний ефект невеликий.

Зазвичай клітини, одного разу використані для синтезу інтерферону, викидають, так як при повторному використанні вони дають незначну кількість препарату. Однак після хвилинної ультразвукового впливу на «відпрацьовані» клітини спостерігається стимуляція повторного синтезу інтерферону (табл. 5.2). Максимальний вихід препарату може бути отриманий при інтенсивності ультразвуку 0,01 ... 0,2 Вт / см 2 . Ультразвук з інтенсивністю вище 0,7 Вт / см 2 різко пригнічує повторний синтез інтерферону.

Таблиця 5.2

Залежність виходу інтерферону (по активності препарату в міжнародних одиницях) від інтенсивності ультразвукового впливу на суспензії одноразово використаних для біосинтезу лейкоцитів

Інтенсивність ультразвуку, Вт / см г

0

0,05

0,1

0,2

0,4

0,7

1,0

2,0

Титр (активність) інтерферону, Mh

150

1200

1200

1200

900

900

150

150

Застосування ультразвуку для стимуляції дозволяє на 20 ... 25 % збільшити вихід продукту і робить практично доцільним повторне використання лейкоцитів.

Отриманий очищений інтерферон зберігають або в вигляді розчину, або у вигляді лиофильно висушеного препарату. При тривалому зберіганні активність інтерферону повільно знижується, що обумовлено агрегацією його молекул. Потрапляючи в організм, інтерферон зв'язується зі специфічними рецепторами клітинної поверхні. Окрема молекула або агрегат як одне ціле можуть зв'язатися лише з одним рецептором. Тому агрегація призводить до зниження кількості діючих одиниць, що рівносильно зниженню активності препарату.

Ультразвукова обробка розчинів інтерферону з інтенсивністю 1,0 ... 1,5 Вт / см 2 протягом 5 ... 10 хв збільшує антивірусну активність інтерферону в 2-4 рази. Судячи з результатів електрофорезу препаратів інтерферону в акріламідном гелі, ультразвукова дія призводить до зниження концентрації в розчині частинок з молекулярної масою 120-140 тис. Дальтон і збільшення часток з молекулярної масою 60-70 тис. Дальтон і 30-35 тис. Дальтон, що відповідає димер і мономерам інтерферону.

Клінічні випробування показали доцільність ультразвукової обробки інтерферону перед використанням для лікування вірусних захворювань.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >