Гемостатическая активность in vitro лектин-содержащих субстанций мохообразных на примере некоторых представителей Антарктики и Беларуси

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Современный рынок изделий медицинского назначения Беларуси и России представлен широкой линейкой гемостатических средств, из которых наиболее востребованными признаны местные гемостатики растительного происхождения, обладающие значительным технологическим потенциалом для обновления и совершенствования. Перспективным резервом для этого могут быть биологически активные соединения мхов, которые характеризуются противовоспалительным, антибактериальным и антифунгальным действием. Однако их гемостатический эффект почти не изучен, что определяет актуальность настоящей работы.

Цель — изучение влияния лектин-содержащих субстанций мхов трех видов, собранных в восточной Антарктике и в Беларуси, на показатели гемостаза крови человека in vitro.

Материалы и методы. Исследовали мхи родов Bryum, Ceratodon и Coscinodon, собранные в Беларуси и в районе Белорусской антарктической станции Гора Вечерняя в восточной Антарктике. Лектин-содержащие субстанции мхов получали посредством экстракции побегов в 0,05 моль трис-HCl буфере (pH 8,0), центрифугирования и фильтрации. Оценку биологической активности лектин-содержащих субстанций мхов проводили по реакции агглютинации кроличьих эритроцитов, а также по влиянию на агрегацию тромбоцитов человека и в тесте на активированное парциальное тромбопластиновое время.

Результаты. Установлено, что лектин-содержащие субстанции исследуемых видов мхов обладали агглютинирующей активностью в отношении эритроцитов в диапазоне от 11708,28 (белорусские образцы) до 1333979,59 Ед на 1 мг белка (антарктические образцы) в зависимости от вида и локализации; инициировали агрегацию тромбоцитов человека (25–80 % от эффекта тромбина) независимо от группы крови, резуса и пола доноров; оказывали влияние на плазменное звено гемостаза, снижая активированное парциальное тромбопластиновое время на 15–18 %.

Заключение. Некоторые виды мхов родов Bryum, Ceratodon и Coscinodon Антарктики и Беларуси оказывали агглютинирующее и гемостатическое действие в отношении эритроцитов и тромбоцитов, причем наибольшая активность отмечена для антарктических видов. Высказана гипотеза, согласно которой наблюдаемый феномен обусловлен особенностями структуры белков, в том числе лектинов. Предполагается, что возможными индукторами агглютинации эритроцитов и агрегации тромбоцитов в составе мхов являются лектины. Показано, что виды мхов Bryum pseudotriquetrum и Ceratodon purpureus имеют определенный ресурсный потенциал в Беларуси для их ежегодной заготовки. Полученные результаты расширяют перечень видов мхов с гемостатической активностью и могут быть использованы для разработки новых гемостатиков растительного происхождения локального применения.

Об авторах

Ольга Львовна Канделинская

Институт экспериментальной ботаники  Национальной академии наук Беларуси

Email: okandy@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0364-9548
SPIN-код: 2189-4733

канд. биол. наук, доцент, ведущий научный сотрудник сектора метаболизма и функций белков растений

Белоруссия, Минск

Елена Рэмовна Грищенко

Институт экспериментальной ботаники Национальной академии наук Беларуси

Email: helegreen@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2163-6759

старший научный сотрудник сектора метаболизма и функций белков растений

Белоруссия, Минск

Дарья Владимировна Григорьева

Белорусский государственный университет

Email: dargr@tut.by
ORCID iD: 0000-0003-0210-5474
SPIN-код: 2479-7785

канд. биол. наук, доцент кафедры биофизики физического факультета

Белоруссия, Минск

Ирина Владимировна Горудко

Белорусский государственный университет

Email: irinagorudko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4737-470X
SPIN-код: 8968-3125

канд. биол. наук, доцент, доцент кафедры биофизики физического факультета

Белоруссия, Минск

Дмитрий Вадимович Горецкий

Институт экспериментальной ботаники Национальной академии наук Беларуси

Email: goreckiydmitriy@yandex.by
ORCID iD: 0009-0000-8279-5094

младший научный сотрудник сектора метаболизма и функций белков растений

Белоруссия, Минск

Элеонора Владимировна Дашкевич

Республиканский научно-практический центр трансфузиологии и медицинских биотехнологий Министерства здравоохранения Республики Беларусь

Email: eleonoravdoc@gmail.com
ORCID iD: 0009-0000-9711-9371
SPIN-код: 1804-4804

заведующая лабораторией трансфузиологии

Белоруссия, Минск

Жанна Витальевна Пешняк

Республиканский научно-практический центр трансфузиологии и медицинских биотехнологий Министерства здравоохранения Республики Беларусь

Email: peshnyak@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-3709-3947
SPIN-код: 2496-2585

ведущий научный сотрудник лаборатории трансфузиологии

Белоруссия, Минск

Наталья Александровна Бухвальд

Республиканский научно-практический центр трансфузиологии и медицинских биотехнологий Министерства здравоохранения Республики Беларусь

Email: morskayaz300@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-4795-3271
SPIN-код: 8599-4504

научный сотрудник лаборатории трансфузиологии

Белоруссия, Минск

Олег Мечиславович Масловский

Институт экспериментальной ботаники Национальной академии наук Беларуси

Email: oleg.maslovsky@tut.by
ORCID iD: 0009-0003-4976-5215
SPIN-код: 7756-0934

канд. биол. наук, заведующий сектором кадастра растительного мира

Белоруссия, Минск

Ирина Петровна Сысой

Институт экспериментальной ботаники Национальной академии наук Беларуси

Email: mastibrotskaya@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-7777-9433
SPIN-код: 1719-9379

канд. биол. наук, старший научный сотрудник сектора кадастра растительного мира

Белоруссия, Минск

Юрий Григорьеич Гигиняк

Научно-практический центр по биоресурсам Национальной академии наук Беларуси

Email: antarctida_2010@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8376-3991

канд. биол. наук, доцент, ведущий научный сотрудник сектора мониторинга и кадастра животного мира

Белоруссия, Минск

Егор Викторович Корзун

Научно-практический центр по биоресурсам Национальной академии наук Беларуси

Email: natrix109@gmail.com
ORCID iD: 0009-0002-9318-9625
SPIN-код: 9108-1529

старший научный сотрудник сектора мониторинга и кадастра животного мира

Белоруссия, Минск

Валерия Александровна Костевич

Институт экспериментальной медицины; Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины им. академика Ю.М. Лопухина Федерального медико-биологического агентства

Email: hfa-2005@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1405-1322
SPIN-код: 2726-2921

канд. биол. наук, старший научный сотрудник отдела молекулярной генетики; научный сотрудник отдела биофизики

Россия, Санкт-Петербург; Москва

Михаил Петрович Андреев

Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук

Email: andreev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5688-0751
SPIN-код: 6075-6128

заведующий лабораторией лихенологии и бриологии

Россия, Санкт-Петербург

Любовь Евгеньевна Курбатова

Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: kurbatovae@binran.ru
ORCID iD: 0000-0003-4695-5331
SPIN-код: 2032-8596

старший научный сотрудник лаборатории лихенологии и бриологии

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Бондарев Г.А., Липатов В.А., Лазаренко С.В. и др. Исследование мнения врачей-хирургов об использовании гемостатических аппликационных материалов // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2020. № 8. С. 61–68. doi: 10.17116/hirurgia202008161
  2. Чернявский А.М., Григорьев И.А., Морозов С.В. и др. Контроль локального гемостаза с помощью препаратов окисленной целлюлозы // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2014. № 8. С. 71–75.
  3. Липатов В.А., Северинов Д.А., Саакян А.Р. Локальные гемостатики в хирургии XXI века // Innova. 2019. № 1(14). С. 16–22. doi: 10.21626/innova/2019.1/03
  4. Подтероб А.П., Зубец Е.В. История применения растений рода Sphagnum в медицине // Химико-фармацевтический журнал. 2002. Т. 36, № 4. С. 27–29. doi: 10.30906/0023-1134-2002-36-4-27-29
  5. Бабешина Л.Г., Келус Н.В., Котляр М. История и перспективы применения сфагновых мхов в медицине // Врач. 2016. № 12. С. 31–33.
  6. Asakawa Y. Biologically active compounds from bryophytes // Pure Appl. Chem. 2007. Vol. 79, No. 4. P. 557–580. doi: 10.1351/pac200779040557
  7. Klavina L., Springe G., Nikolajeva V. et al. Chemical composition analysis, antimicrobial activity and cytotoxicity screening of moss extracts (moss phytochemistry) // Molecules. 2015. Vol. 20, No. 9. P. 17221–17243. doi: 10.3390/molecules200917221
  8. Drobnik J., Stebel A. Four centuries of medicinal mosses and liverworts in European ethnopharmacy and scientific pharmacy: a review // Plants (Basel). 2021. Vol. 10, No. 7. P. 1296. doi: 10.3390/plants10071296
  9. Benek A., Canlı K., Altuner E.M. Traditional medicinal uses of mosses // Anatolian Bryol. 2022. Vol. 8, No. 1. P. 57–65. doi: 10.26672/anatolianbryology.1061190
  10. Waterman M.J., Nugraha A.S., Hendra R. et al. Antarctic moss biflavonoids show high antioxidant and ultraviolet-screening activity // J. Nat. Prod. 2017. Vol. 80, No. 8. P. 2224–2231. doi: 10.1021/acs.jnatprod.7b00085
  11. Adebiyi A.O., Oyedeji A.A., Chikwendu E.E., Fatoke O.A. Phytochemical screening of two tropical moss plants: thidium gratum P. Beauv and Barbula indica brid grown in Southwestern ecological zone of Nigeria // Am. J. Anal. Chem. 2012. No. 3. P. 836–839. doi: 10.4236/ajac.2012.312110
  12. Elkhateeb W.A., Daba G.M. Occurrence of terpenes, polyketides, and tannins in some Japanese lichens and green mosses // Egypt. Pharm. J. 2021. No 26. P. 216–223. doi: 10.4103/epj.epj_17_20
  13. Ebrahimi F., Torbati M., Mahmoudi F., Valizadeh H. Medicinal plants as potential hemostatic agents // J. Pharm. Pharm. Sci. 2020. Vol. 23. P. 10–23. doi: 10.18433/jpps30446
  14. Marcińczyk N., Gromotowicz-Popławska A., Tomczyk M., Chabielska E. Tannins as hemostasis modulators // Front. Pharmacol. 2022. Vol. 12. P. 806891. doi: 10.3389/fphar.2021.806891
  15. Liu F., Li L., Tian X. et al. Chemical constituents and pharmacological activities of steroid saponins isolated from rhizoma paridis // J. Chem. 2021. Vol. 2021. P. 1–7. doi: 10.1155/2021/1442906
  16. Ma W.Y., Xie J., Yu L.L. et al. Isolation and identification of hemostatic steroidal glycosides from Ypsilandra thibetica // Bioorg. Chem. 2023. Vol. 130. P. 106268. doi: 10.1016/j.bioorg.2022.106268
  17. Van Damme E.J.M. 35 years in plant lectin research: a journey from basic science to applications in agriculture and medicine // Glycoconj. J. 2022. Vol. 39. P. 83–97. doi: 10.1007/s10719-021-10015-x
  18. De Coninck T., Van Damme E.J.M. Review: The multiple roles of plant lectins // Plant Sci. 2021. Vol. 313. P. 111096. doi: 10.1016/j.plantsci.2021.111096
  19. Gorudko I.V., Buko I.V., Cherenkevich S.N. et al. Lectin-induced aggregates of blood cells from patients with acute coronary syndromes // Arch. Med. Res. 2008. Vol. 39, No. 7. P. 674–681. doi: 10.1016/j.arcmed.2008.06.002
  20. Shamova E.V., Gorudko I.V., Drozd E.S. et al. Redox regulation of morphology, cell stiffness, and lectin-induced aggregation of human platelets // Eur. Biophys. J. 2011. Vol. 40. P. 195–208. doi: 10.1007/s00249-010-0639-2
  21. Signorello M.G., Leoncini G. The molecular mechanisms involved in lectin-induced human platelet aggregation // Biol. Chem. 2017. Vol. 398, No. 12. P. 1335–1346. doi: 10.1515/hsz-2017-0115
  22. Горудко И.В., Локо Е.Н., Черенкевич С.Н., Тимошенко А.В. Формирование стабильных агрегатов тромбоцитов при действии лектина Solatium tuberosum // Биофизика. 2007. Т. 52, № 5. С. 882–887.
  23. Cannone N., Convey P., Guglielmin M. Diversity trends of bryophytes in continental Antarctica // Polar Biology. 2012. Vol. 36, No. 2. P. 259–271. doi: 10.1007/s00300-012-1257-5
  24. Deng L., Qi Y., Liu Z. et al. Effect of tannic acid on blood components and functions // Colloids Surf. B Biointerfaces. 2019. Vol. 184. P. 110505. doi: 10.1016/j.colsurfb.2019.110505
  25. Ochyra R., Lewis Smith R.I., Bendarek-Ochyra H. Illustrated moss flora of Antarctica. Cambridge, 2008. 685 p.
  26. Серия Европейских Договоров (СЕД) № 123. Европейская конвенция о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях. Страсбург, 18.03.1986 г. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://rm.coe.int/168007a6a8. Дата обращения: 02.08.2023.
  27. Директива 2010/63/EU Европейского парламента и Совета Европейского Союза от 22 сентября 2010 г. по охране животных, используемых в научных целях [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ruslasa.ru/wp-content/uploads/2017/06/Directive_201063_rus.pdf. Дата обращения: 02.08.2023.
  28. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. 1976. Vol. 7, No. 72. P. 248–254. doi: 10.1006/abio.1976.9999
  29. Kotova Y.N., Podoplelova N.A., Obydennyy S.I. et al. Binding of coagulation factor XIII zymogen to activated platelet subpopulations: Roles of Integrin αIIbβ3 and Fibrinogen // Thromb. Haemost. 2019. Vol. 119, No. 6. P. 906–915. doi: 10.1055/s-0039-1683912
  30. Масловский О.М., Левкович А.В., Сысой И.П. и др. Государственный кадастр растительного мира Республики Беларусь. Основы кадастра. Первичное обследование 2002–2017 гг. Минск: Беларуская навука, 2019.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Мох Bryum pseudotriquetrum: а — карта распространения (https://www.gbif.org/species/2676867); b — куртина; c — побеги (фотографии любезно предоставлены Л.Е. Курбатовой)

Скачать (217KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Мох Ceratodon purpureus: а — карта распространения (https://www.gbif.org/species/5281381); b — сообщество на невысоких скальных выходах; c — побеги (фотографии Л.Е. Курбатовой)

Скачать (240KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Мох Coscinodon lawianus: а — карта распространения (https://www.gbif.org/species/8124837); b — дернины; с — побеги (фотографии Л.Е. Курбатовой)

Скачать (234KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Типичные кинетические кривые агрегации тромбоцитов при добавлении лектин-содержащих субстанций антарктических мхов (a–c) в различных концентрациях и тромбина (d). Тромбоциты (2,5 · 10^8 кл/мл) в фосфатно-солевом буфере, содержащем 1 ммоль CaCl2, 0,5 ммоль MgCl2. Образец № 1 — B. pseudotriquetrum, № 2 — C. purpureus, № 3 — C. lawianus. Используемые концентрации на рисунке a: 1 — 0,11, 2 — 0,23, 3 — 0,57, 4 — 1,14, 5 — 2,27 мкг/мл; b: 1 — 0,18, 2 — 0,45, 3 — 0,9, 4 — 1,8 мкг/мл; с: 1 — 0,12 , 2 — 0,3, 3 — 0,6, 4 — 1,2 мкг/мл; d — 0,5 мкг/мл

Скачать (321KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость параметров агрегации тромбоцитов (a — степень, b — скорость), инициируемой внесением лектин-содержащих субстанций антарктических мхов, от их концентрации. Тромбоциты (2,5 · 10^8 кл/мл) в фосфатно-солевом буфере, содержащем 1 ммоль CaCl2, 0,5 ммоль MgCl2. Образец № 1 — B. pseudotriquetrum, № 2 — C. purpureus, № 3 — C. lawianus

Скачать (134KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Типичные кинетические кривые агрегации тромбоцитов при добавлении лектин-содержащих субстанций белорусских мхов в различных концентрациях. Тромбоциты (2,5 · 10^8 кл/мл) в фосфатно-солевом буфере, содержащем 1 ммоль CaCl2, 0,5 ммоль MgCl2. Образец № 4 — B. pseudotriquetrum, № 5 — C. purpureus. Используемые концентрации на рисунке a: 1 — 3,4, 2 — 8,5, 3 — 17, 4 — 34 мкг/мл; b: 1 — 1,4, 2 — 3,6, 3 — 7,1, 4 — 14,3 мкг/мл

Скачать (162KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимость параметров агрегации тромбоцитов (a — степень, b — скорость), инициируемой лектин-содержащих субстанций из белорусских мхов, от их концентрации. Тромбоциты (2,5 · 10^8 кл/мл) в фосфатно-солевом буфере, содержащем 1 ммоль CaCl2, 0,5 ммоль MgCl2. Образец № 4 — B. pseudotriquetrum, № 5 — C. purpureus

Скачать (128KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Распределение эксплуатационных запасов сырья B. pseudotriquetrum на территории Республики Беларусь по административным районам

Скачать (199KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».