Ваш путь по сайту nazdorovye.ru:

Г.Хетланн (HetlandG )1 , Е.Джонсон (JohnsonE ), Т.Лыберг (LybergT ), С.Бернардшав (BernardshawS ), А.Труггестад (TryggestadAM ), Б.Гринде (GrindeB ).

Введение

В целом, иммуномодуляция с помощью лекарственных грибов опирается на врожденный иммунитет и обычно опосредована фагоцитирующими клетками. Эти клетки поглощают инвазивные агенты или взаимодействуют с компонентами возбудителя, что в любом случае далее активирует врожденный и адаптивный иммунитет через секрецию цитокинов и хемокинов. Образраспознающие рецепторы (PRR) на поверхности клетки, такие как толл-подобные рецепторы (TLR), маннозные рецепторы и дектин-1, модулируют иммунный ответ, распознавая консервативные молекулярные паттерны микроорганизмов [ 1 ]. Наблюдается повышение интереса к иммуномодулирующим веществам, получаемым из грибов. Например, лентинан широко используется в Японии при лечении больных раком [ 2 ].

Agaricus blazei Murill (AbM) (Himematsutake) относится к съедобным грибам рода Basidiomycetes , произрастающий в естественных условиях в окрестностях города Пьедади, штата Сан-Паулу в Бразилии. Согласно легенде, у пожилых людей в этом регионе серьезные заболевания случались реже, чем в соседних общинах, предположительно из-за употребления в пищу AbM. Кроме лечения рака и хронических гепатитов, этот гриб используется в народной медицине для борьбы с множеством заболеваний, включая диабет, атеросклероз и гиперлипидемию [ 3 ]. В середине 1960-х годов споры AbM доставили в Японию для промышленного культивирования и исследования. С тех пор появилось немалое количество научных трудов, посвященных воздействию AbM в качестве иммуномодулирующего агента и его терапевтическому эффекту в контексте борьбы с инфекциями и раком. В настоящей статье будет рассмотрена эта работа.

Иммуномодуляция

Одну из важных групп иммунокомпетентных лейкоцитов представляют фагоцитарные клетки, в том числе моноциты, моноцит-производные макрофаги и полиморфноядерные нейтрофилы (ПМН). Все они связывают, поглощают и уничтожают инвазивные микроорганизмы. Эти клетки используют собственные примитивные неспецифические системы распознавания, позволяющие им связывать многие продукты жизнедеятельности микробов и вызывать так называемые врожденные иммунные реакции. По сути, эти клетки выступают в качестве первой линии обороны против инфекции. Естественные киллеры (NK-клетки) и NKT-клетки также принадлежат к врожденной иммунной системе и вместе с макрофагами занимают первую линию обороны против опухолей [ 4 ].

AbM богат модуляторами биологического ответа, такими как протеогликаны [ 5, 6 ] и β-глюканы [ 7 ], которые являются мощными стимуляторами макрофагов [ 8–10 ], ПМН [ 11 ] и NK-клеток [ 12 ]. Эти вещества являются основными структурными компонентами клеточной стенки дрожжей и грибков, а также найдены в некоторых растениях, например, в ячмене. Воздействие медиируется активным центром лектина к β-глюкану в рецепторе комплемента 3 (CR3) (CD11b/18) [ 13–15 ], толл-подобном рецепторе 2 (TLR2) [ 16 ] и дектине-1 [ 17 ]. Стимуляция этих рецепторов приводит к высвобождению провоспалительных цитокинов [ 18 ], оксида азота, перекиси водорода [ 19, 20 ] и лизосомальных ферментов [ 21 ], а также к активации метаболизма арахидоновой кислоты [ 22 ]. Также, β-1,3-глюканы индуцируют активацию другого компонента врожденного иммунитета – альтернативный путь активации системы комплемента [ 23 ].

В нескольких исследованиях стимулирующий профиль AbM изучался более подробно. Было показано, что в активированных макрофагах AbM индуцирует секрецию оксида азота, провоспалительных цитокинов ФНО-альфа и ИЛ-8 [ 24 ], а также цитокина Th1 ИЛ-12 [ 25 ]. Дозозависимое продуцирование провоспалительных цитокинов, включая ИЛ-1β и ИЛ-6, было подтверждено invitro для AbM-стимулированных моноцитов человека и эндотелиальных клеток пупочной вены [ 26 ]. Однако в данном исследовании не наблюдалось ни синтеза противовоспалительного цитокина ИЛ-10, ни синтеза ИЛ-12. С другой стороны, протеогликан AbM, стимулировавший созревание дендритных клеток мыши, также повышал уровень продуцирования ИЛ-12 [ 27 ]. Микроматричный анализ экспрессии генов в клетках промоноцитов ТНР-1 выявил апрегуляцию генов хемокиновых лигандов CXCL1-3 , TLR2, дектина-1 и субъединиц ИЛ-23α семейства интерлейкина-12, помимо генов ИЛ-1β, ИЛ-8 и циклооксигеназы-2 (простагландин-эндопероксид-синтазы-2), тогда как в отношении генов ИЛ-10 и ИЛ-12 положительная регуляция не выявлена [ 28 ].

Что касается влияния invivo , повышенные уровни цитокинов MIP-2 (мышиного аналога ИЛ-8) и ФНО-α наблюдались у мышей, получавших экстракт AbM [ 29 ]. Изучение иммуномодулирующих эффектов AbM у мышей выявило увеличение числа антителообразующих клеток селезенки [ 30 ], повышение уровня сывороточных иммуноглобулинов G и количества Т-клеток в селезенке, а также увеличение фагоцитарной способности ПМН [ 31 ], индуцированной провоспалительными цитокинами [ 32, 33 ]. С другой стороны, ИЛ-12- и ИФН-γ-медиированная активация NK-клеток присутствием AbM была отмечена при наблюдениях как invitro,так и invivo [ 34 ]. Последнее контрастирует в некоторой степени с предыдущими данными о AbM-подавлении МКПК-продуцирования ИФН-γ, ИЛ-2 и ИЛ-4 [ 35 ]. Интересно, что ген-регулятор G-белковой сигнализации (RGS1), который очень важен для G-белок-связанных родопсиноподобных хемоаттрактантных рецепторов к ИЛ-8 (CD128), компонент комплемента анафилотоксин С5а (CD88), бактериальный пептид формил (ФМЛФ) и лейкотриен В4 [ 36 ] были избирательно активированы экстрактом AbM в промоноцитах ТНР-1 [ 28 ]. Рецептор к интерферонам α и β (IFNAR1 ) также был апрегулирован в периферических лейкоцитах крови у пациентов с хронической инфекцией ИФН-α-устойчивым вирусом гепатита С (ХВГС), принимавших экстракт AbM в течение недели [ 37 ].

Экстракты AbM успешно применялись в качестве адъювантов в вакцинах ДНК, для повышения их эффективности против вируса гепатита В (ВГВ) и ящура (FMDV) [ 38, 39 ]. По сравнению с чистой ДНК-вакциной, взятой в качестве контроля, мыши, получавшие ДНК-вакцину с геном HBcAg, либо ДНК-вакцину против вируса ящура плюс экстракт AbM, имели не только значительное увеличение выработки специфических антител к HBcAg или FDMV, соответственно, но и повышение Т-клеточной пролиферации. Показано, что для изолированных β-глюканов, AbM также медиирует активацию комплемента по альтернативному пути [ 40 ].

Иммунные и воспалительные реакции принципиально зависят от способности лейкоцитов мигрировать из кровяного русла в ткани, окружающие очаги воспаления. Прикрепление и округление лейкоцитов, активация и сцепление включают классическую парадигму рекрутинга воспалительных клеток. Специфические семейства адгезивных молекул медиируют каждый шаг этого каскада. Начальное прикрепление и округление лейкоцитов преимущественно медиируется адгезивными молекулами семейства селектинов, из которых белок CD62L (L-селектин) конститутивно экспрессируется на высоком уровне на всех лейкоцитах. β2 (или лейкоцитарные) интегрины, т. е. CD11/CD18 комплекс, в том числе CD11b (Мак-1, С3-рецептор) и CD11c (р 150/95, С4-рецептор), быстро апрегулируются после активации и способствуют надежному прикреплению лейкоцитов к сосудистому эндотелию и их последующей трансэндотелиальной миграции. В исследованиях цельной крови, мы недавно обнаружили, что экстракт AbM вплоть до конечной концентрации 0,06 % повышал CD11b и сокращал (из-за шединга) экспрессию CD62L на лейкоцитах (Рис.1 ) [ 41 ]. Это тот же самый экстракт, что и на Рис.2 , содержавший примерно 20 % вытяжки из двух других грибов рода Basidiomycetes (см. ниже). Обновление AbM-индуцированных изменений в экспрессии цитокинов или хемокинов, соответствующих рецепторов и ассоциированных с ними белков приведено в Таблице1 .

 

Уровни поверхностных молекул клеточной адгезии, измеренные как средняя интенсивность флуоресценции (MFI) на лейкоцитах дубликатов в двух полученных от разных доноров пробах, инкубированных в течение 1 ч при 37 °C с экстрактом AbM (AndoSan TM , ACE Co., Ltd, Gifu-ken, Япония = экстракт А на Рис. 2 ). Этот рисунок относится к рис. 1 и 2 ссылки [ 41 ].

  1. Бактериемия у линии мышей NIH/Ola, 6B и/п зараженной Streptococcuspneumonia, через 2 ч после п/о введения разных экстрактов AbM (этот рисунок относится к ссылке [ 29 ]). (В) Выживание линии мышей NIH/Ola, 6B и/п зараженной S.pneumoniae , через 2 ч после п/о введения разных экстрактов AbM (этот рисунок относится к ссылке [ 29 ]).

Таблица 1. Влияние Agaricusblazei Murill на цитокины и хемокины, а также связанные с ними белки в лейкоцитах

 

Реакционная способность молекулярного кислорода может быть увеличена путем восстановления или возбуждения, позволяя подняться до высоко активных форм кислорода (АФК), например, супероксид-аниона, перекиси водорода, гидроксильного радикала, синглетного кислорода и пероксинитрита. Основным клеточным источником АФК служит ПМН, в котором АФК производятся в катализируемой НАДФН-оксидазой реакции «кислородного взрыва». ПМН- и моноцитарно-производный АФК вырабатываются в первую очередь для уничтожения микробного вторжения. Этот эффект обычно полезен, но случайные выбросы внеклеточных АФК могут вызывать воспалительные реакции в окружающих тканях. Результаты исследований, касающиеся производства АФК и AbM, противоречивы. Сообщается, что AbM может быть отличным источником антиоксидантов [ 42 ], хотя и в несколько меньшей степени, чем другие грибы рода Basidiomycetes [ 43 ]. С другой стороны, добавление экстракта AbM к цельной крови индуцировало небольшое, но значимое увеличение производства АФК (пероксинитрита - ONOO ) в ПМН, однако, в моноцитах этого не наблюдалось [ 41 ].

Инфекция

Иммуномодулирующие глюканы способствуют усилению защиты от инфекций [ 44–47 ] и, как упоминалось выше, в изобилии присутствуют в AbM. Invitro фракции AbM демонстрировали подавление цитопатического эффекта вируса западного энцефалита лошадей [ 48 ]. Поскольку AbM традиционно применяется против хронического гепатита, возможное воздействие перорального приема AbM было исследовано invivo у больных с хронической инфекцией ИФН-α-устойчивого вирусного гепатита С [ 37 ]. Через неделю после начала лечения выявлено небольшое, но не значимое снижение вирусной нагрузки. Однако, поскольку в ходе лечения были отмечены признаки апрегуляции гена ИФН-α-рецептора, исследование приема AbM в сочетании с обычным ИФН-α в лечении представляло бы интерес.

Имеющиеся в продаже экстракты AbM производятся на базе разных рецептур и часто содержат дополнительные компоненты. Чтобы оценить возможные различия, пять продуктов AbM (А–Е) были сопоставлены в мышиной модели пневмококкового сепсиса. Экстракты вводились перорально через желудочный зонд, за день до инокуляции бактериями. Среди экстрактов только один (А) производил значительный защитный эффект, о чем свидетельствует снижение бактериемии и увеличение выживаемости (р < 0,05) (Рис.2 ). Ни одна из контрольных мышей, получавших ФСБ, не пережила пятый день, в то время как 38 % (3/8) мышей, получивших экстракт А, были живы на шестой день, и еще две мыши погибли из-за болезни на восьмой день (Рис.2B ). Другой экстракт (D) показал аналогичную, но статистически незначимую тенденцию, как в отношении бактериемии, так и в отношении выживания. Наиболее активным продуктом был водный экстракт высокой степени очистки, содержавший 82 % AbM, 15 %Hericiumerinaceum (Герициум или Ежовик гребенчатый) и 3 %Grifolafrondosa (Майтаке). Хотя иммуномодулирующее действие последнего вида лекарственных грибов давно известно, недавняя экспертиза активации фактора NF-κb через толл-подобный рецептор 2 показала, что основное стимулирующее действие экстракта на моноциты приходится на долю AbM [ 49 ]. Обратите внимание, что поскольку, по словам производителей, экстракты B–E были чистыми вытяжками из AbM, сравнивать надо ∼80 % экстракта А со 100 % каждого из остальных.

Разница в противоинфекционной эффективности разных экстрактов AbM может вызываться присутствием дополнительных биологических компонентов, к примеру, экстрактов других грибов и возможным синергетическим эффектом [ 50 ]. Еще одной причиной биологических различий могут быть методы культивирования. Общеизвестно, что грибы и плесень могут менять свой фенотип (например, цвет и споруляцию), а также производство вторичных метаболитов [например, микотоксинов и микробных летучих органических соединений (MVOC)] в зависимости от питательной среды и внешних условий. Например, микотоксины продуцируются при субоптимальных условиях роста плесени [ 50 ], а MVOC во время роста на определенных материалах в зараженных зданиях [ 51 ].

Экстракты А и Е показали одинаковый потенциал в отношении активации альтернативного пути комплемента (по неопубликованным данным Г.Хетланна и Т. Михельсена). Это указывает на то, что активация комплемента не является механизмом, лежащим в основе антибактериального действия экстракта А. Кроме того, данный экстракт не показал прямого бактериолитического или бактериостатического эффекта, что следует из отсутствия зон ингибирования при культивировании пневмококков в его присутствии [ 29 ]. Однако, подобно провоспалительному цитокин-индуцированному фагоцитозу в отношении S.aureus и M.tuberculosis со стороны ПМН [ 32, 33 ], повышение в сыворотке крови уровня провоспалительных цитокинов MIP-2 (ИЛ-8) и ФНО-альфа после терапии AbM могло иметь следствием повышение фагоцитоза в отношении S.pneumoniae .

Экстракт А применялся и в другой мышиной модели, при исследовании грам-отрицательного сепсиса, вызванного аэробным экспонированием с фекальными растворами [ 52 ]. В этой модели фекального перитонита и сепсиса три разных разведения фекалий были инокулированы интраперитонеально, что привело к инфекции тяжелой, средней и легкой степени тяжести, соответственно. В этих экспериментах проведенная за сутки до вмешательства предварительная peros терапия AbM имела защитный эффект, о котором свидетельствовало снижение температуры, уменьшение бактериемии и увеличение выживаемости (Р = 0,03). Значительное влияние этой терапии наблюдалось при тяжелой форме инфекции (Рис.3 ), но не наблюдалось при умеренной или легкой форме, вероятно, из-за небольших различий в параметрах между инокулироваными и контрольными животными в последних двух случаях.


Рисунок 3.

 График выживаемости Каплана-Майера для тяжелых каловых перитонитов и сепсиса у мышей линии BALB/ c , обработанных экстрактом AbM (AndoSan TM ) или солевым раствором, п/о, за сутки до инокуляция бактериями. Эта цифра была опубликована ранее [ 52 ] в журнале Shock , который утвердил ее нынешнее повторное появление.

Рак

Известны противоопухолевые свойства β-глюканов [ 7, 53, 54 ], так же как и свойства протеогликана [ 55, 56 ] и эргостерина [ 57 ] - двух других ингредиентов AbM [ 6, 58 ]. β-1,3/1-6-глюканы из дрожжей и грибов применялись в различных клинических испытаниях против рака [ 59–63 ]. Влияние макромицетов в контексте противораковой терапии было недавно рассмотрено по ссылке [ 64 ].

Исследователи Оно (Ohno) et al. [ 7 ] предположили, что очевидное противоопухолевое воздействие AbM ассоциировано с β-1,3-глюканом. Другие исследования показали, что β-1,6-глюкан, извлеченный из AbM, индуцировал регрессию опухоли у мышей [ 65, 66 ], и что ежедневная добавка β-глюкана из AbM снижала спонтанное метастазирование раковых клеток в яичниках и легких, на мышиных моделях [ 67 ]. Эти же авторы предположили, что лечение β-глюканом может быть полезным у пациентов с угрозой метастазирования или с уже имеющимися метастазами. Это согласуется с предположением, что агонисты TLR2/4, потенциально, могут быть «молекулами выживания» у пациентов с раком, рецидивирующем на фоне химиотерапии [ 68 ], а также согласуется с отчетами об обнаружении связи β-глюканов perse [ 16 ] и AbM [ 25, 49 ] с толл-подобными рецепторами.

В связанном исследовании на мышиной модели [ 6 ] было показано ингибирующее действие выделенного из AbM β-глюкан–протеинового комплекса против фибросаркомы Meth A. Результаты подтвердились исследованиями Т.Эбина (T.Ebina) и Ё.Фуйимия (Y.Fujimiya) [ 69 ], которые применяли другой протеоглюкан из AbM, и воздействие было приписано активации NK-клеток и индукции апоптоза [ 65 ]. Показано, что РНК-протеиновый комплекс из AbM индуцирует апоптоз в лейкозной клеточной линии HL-60 [ 70 ]. Также сообщается, что терапия с AbM оказала ингибирующее действие на лейкозные клетки у пациентов с острым нелимфобластным лейкозом [ 71 ]. Водные экстракты AbM демонстрируют антимутагенное и антикластогенное воздействие invitro [ 72, 73 ], а также защиту от рентгеновского облучения у мышей [ 74 ]. Кроме того, другой водный экстракт AbM ингибирует патологическое образование волокон коллагена в клетках гепатокарциномы человека [ 75 ].

Другие японские группы показали, что жирорастворимый эргостерол, наряду с другим антиангиогенезным веществом из AbM, сокращал рост опухоли и метастазирование саркомы и карциномы легких у мышей [ 58, 76 ]. Одно интересное исследование показало супрессию миеломной опухоли на фоне приема экстракта AbM у миеломных мышей, и исчезновение опухоли у мышей, получавших экстракт AbM в сочетании с морскими фосфолипидами [ 77 ]. По этим результатам, предположительно, поглощение активных веществ AbM (в частности β-глюканов) слизистой оболочкой кишечника можно повысить за счет инкапсуляции их фосфолипидами. Недавнее исследование токсичности на крысах, более двух лет получавших с едой экстракт AbM, не обнаружило никаких канцерогенных или других вредных последствий применения AbM [ 78 ]. Напротив, это исследование продемонстрировало значительно более низкие показатели смертности среди самцов крыс, обработанных AbM, что предположительно было связано со снижением частотности возникновения опухолей в этой группе. В таблице2 приводится опубликованная сводка AbM-индуцированных изменений invitro и invivo , связанных с раком.

Таблица 2. Влияние AbM на опухоли и связанную активность.

В упомянутом исследовании приема экстракта AbM пациентами с вирусным гепатитом С микрочиповый анализ периферических лейкоцитов выявил, помимо увеличения экспрессии рецептора ИФН-α,β, апрегуляцию генов, участвующих в клеточной сигнализации и клеточном цикле, а также в регуляции транскрипции [ 37 ]. Эти гены могут играть важную роль в противоопухолевой защите. У пациентов с гематологической злокачественной опухолью отмечены отдельные случаи [ 79 ] излечения или сокращения числа побочных эффектов химиотерапии, когда назначенное стационарное лечение дополнялось приемом экстракта AbM. Это согласуется с клиническим отчетом из Южной Кореи, где терапия экстрактом AbM снижала побочные эффекты химиотерапии у пациенток с гинекологическим раком [ 63 ]. Помимо повышения качества жизни во время проведения химиотерапии, дополнительное лечение экстрактом AbM существенно повышает активность NK-клеток у этих пациенток. Это согласуется с сообщениями о повышенной активности NK-клеток и активной инфильтрации NK-клеток в опухолевые узлы на фоне терапии AbM [ 6, 65 ]. Мы планируем провести клинические испытания с применением экстракта AbM в качестве вспомогательного аддитива при химиотерапии пациентов с гематологической злокачественной опухолью.

В Мемориальном онкологическом центре Слоана-Кеттеринга, в Нью-Йорке проводятся клинические испытания β-глюкана из дрожжей и злаков с участием пациентов с нейробластомой, лейкемией и лимфомой (протокол 05-073 и 03-095, http://www.mskcc.org ). Для β-глюкана из G.frondosa были отмечены увеличение гематопоэза костномозговых клеток у мышей и индукция пролиферации гематопоэтических стволовых клеток у кровяных клеток пупочной вены [ 80, 81 ]. Такое воздействие позволит ускорить рекуперацию онкологических пациентов после химио- или лучевой терапии. В настоящее время мы проводим первый этап исследования экстракта AbM с привлечением здоровых добровольцев, чтобы получить больше данных относительно общего иммунологического воздействия и токсичности. Следует отметить, что Керриган (Kerrigan) [ 82 ] предположил, что AbM – это действительно Agaricussubrufescens Пека (C.H.Peck), который уже был описан в 1893 году, в отличие от AbM, описанного в 1947 году.

Заключение

AbM достаточно хорошо характеризуется по иммуномодулирующими свойствам. Этот гриб активирует ветвь иммунной системы, отвечающую и за противоинфекционный, и за противоопухолевый ответ на мышиных моделях, как минимум, но также и у людей. Он продлевает жизнь крыс и защищает от побочных эффектов химиотерапии пациентов с раком при вспомогательной терапии AbM. Invivo экстракт AbM вызывает апрегуляцию генов, участвующих в клеточной сигнализации, клеточном цикле и регуляции транскрипции, которые относятся к противоопухолевым эффектам. Однако между различными экстрактами AbM существует огромная разница в степени биологического воздействия, что вероятно зависит от источника получения и способа приготовления экстракта AbM. Мы считаем, что доказательств достаточно для оправдания дальнейших испытаний AbM как в качестве вспомогательной, адъювантной противораковой терапии, так и для лечения больных с тяжелыми мультиустойчивыми к антибиотикам бактериальными инфекциями.

Благодарности

Выражаем признательность Линде Эллерстен (Linda K. Ellertsen) за сотрудничество в отношении рассмотренных здесь публикаций и Лисбет Сетре (Lisbeth Sætre); Центру клинических исследований (Center for Clinical Research); Университетской клинике Уллевола (Ull University Hospital), Ильзе-Карин Грёинг (Else-Carin Groeng) и Асе Еикесет (Åse Eikeset); Отделу экологической иммунологии (Department of Environmental Immunology) и Марку Гаёрфару (Marc Gayorfar); Отделу контроля инфекционных заболеваний (Division of Infectious Disease Control), а также персоналу животноводческих объектов Норвежского института общественного здравоохранения (Осло) за прекрасную техническую помощь.

Сохранить

Сохранить

Сохранить