## ## ####
Одной строкой:


Морские водоросли: новая альтернатива для стимуляции иммунитета

Наука & практика / Технологии & инновации  •  Опубликовано 10.10.2013  •  2217 просмотров
Морские водоросли: новая альтернатива для стимуляции иммунитетаСовременные животноводы заинтересованы в вакцинации. Это основная технология защиты здоровья сельскохозяйственного стада, которая, однако, требует существенных затрат. Увеличение эффективности и результативности профилактической вакцинации является на сегодняшний день основной задачей. Для достижения большей эффективности постоянно изучаются новые направления. Одно из них – использование новых, выделенных из морских водорослей, молекул для стимуляции естественной защиты организма и реакции на стратегии вакцинации. Существует два типа иммунитета, на которых базируется ответ организма на агрессию патогенов – врожденный иммунный ответ и адаптивный ответ.

Врожденный иммунитет
Врожденный иммунитет – «первая линия защиты» от патогенов. Он активизируется немедленно и действует очень быстро. Подобные иммунные реакции существуют у всех животных. Они возникают всегда, когда организм сталкивается с патогеном. Однако организм не сохраняет в памяти информацию о возбудителе инфекции. Механизм этого типа иммунитета состоит в распознавании молекулярной модели, разделенной числом патогенов, которые, по сути, представляют собой мембранные фракции (гликокаликс). Различают следующие элементы, которые участвуют во врожденном иммунном ответе:
–физические барьеры (слизистые оболочки, кожа, слизь, ворсинки);
–клетки-фагоциты, такие как макрофаги;
–естественные клетки-убийцы, например, большие гранулярные лимфоциты;
–определенные цитокины, которые подают организму сигналы об опасности;
–комплементарная система;
–тол-подобные рецепторы (ТПР) - семейство рецепторов мембраны, открытое совсем недавно. Они контролируют экспрессию молекул, которые борются против инфекции (напрямую или опосредованно, через нервные окончания и мобилизуют активность адаптационного иммунитета). Элементы, соотносимые с врожденным иммунитетом, могут действовать как напрямую, так и опосредованно, через нервные окончания (цитокины, и т.п.). Последние запускают механизм адаптивного иммунитета, задействуя Т и В клетки, которые являются малыми лимфоцитами.

Адаптивный иммунитет
В отличие от врожденного иммунитета, полученные или адаптивные реакции возникают только у позвоночных животных. Во время первого столкновения с определенным патогеном (первичное инфицирование) адаптивный иммунитет действует как вторая линия защиты. Его активация занимает некоторое время, называемое латентным периодом. Но адаптивная иммунная система запоминает столкновение с патогеном, и когда организм снова встречается с ним, латентный период становится значительно короче, и реакция на агрессию почти немедленная. Адаптивный иммунитет специфичен: он распознает молекулярную модель уже известного патогена. Различают следующие элементы, которые участвуют в адаптивном иммунном ответе:
–Т-клетки;
–В-клетки;
–антитела;
–иммуноглобулин (Иг), Т-клеточные рецептор (ТКР), Цитотоксик Т-клетки (ЦТК), антитела (АВ), производящие плазмоциты + сопряженная помощь врожденного иммунитета.

Новые источники активных элементов
В последние годы важность биологического применения морских водорослей вынесена на первый план, в частности исследуются иммунные механизмы, в которых особый интерес вызывают сульфатированные полисахариды. Это комплекс карбогидратов, который не присутствует у наземных растений. Влияние их на иммунную систему еще недостаточно изучено.

Сульфатированные полисахариды
Полисахариды представляют собой структурно разнообразный класс макромолекул, которые относительно широко распространены в природе. Существуют простые и сложные формы полисахаридов. В отличие от белка и нуклеиновых кислот, полисахариды имеют повторяющиеся структурные свойства, которые являются цепями моносахаридных остатков, объединенных гликозидными связями. Они формируют полимерную структуру, представленную в форме цепей, которые могут быть гомогенными (гомополисахаридными) или нет (гетерополисахаридными). Простые формы являются гомополисахаридами, представленными однотипными сахарами, связанными линейно (крахмал, гликоген, целлюлоза, и т.д.). Они являются структурными компонентами или механизмами сохранения энергии в легко разъединяющейся форме. Их структура может стать более сложной благодаря их способности устанавливать связи на разных уровнях каждого простейшего элемента для того, чтобы иметь возможность развития разветвленной структуры в трех измерениях.

Структурная вариативность
Нуклеотиды нуклеиновых кислот и аминокислоты белка могут прямо соединяться только в одном случае, пока единицы моносахаридов в олигосахаридах и полисахаридах связываются в нескольких точках, для образования разнообразных линейных или разветвленных структур. К примеру, число возможных комбинаций для четырех различных мономеров сахара может достигать 35560 единственных в своем роде тетрасахаридов, в то время как четыре аминокислоты могут создать только 24 различные комбинации. Объяснение этого факта таково: число макромолекул полисахаридов обеспечивает высочайшую мощность в несении биологической информации, так как имеет огромнейший потенциал структурных вариантов. Вдобавок, одним из свойств многочисленных морских полисахаридов является их полианионный характер, который наделяет их химической активностью. Анионактивные полисахариды, большая часть которых присутствует в морских водорослях, представляют собой сульфатированные полисахариды: галактановые (агар, каррагинан), фукоиданы.

Польза
Огромная вариативность структуры полисахаридов обеспечивает необходимую гибкость для точности регуляторных механизмов в разнообразных межклеточных взаимосвязях высших организмов. Сульфатизация, в частности, ведет к разнообразным видам биологической активности, замеченной в экстрактах полисахаридов из морских водорослей.

Морские сульфатированные полисахариды: роль и влияние на иммунитет
Выяснили, что сульфатированные полисахариды, которые широко распространены в морских водорослях, обладают противоинфекционными (антивирусными, антибактериальными, противоопухолевыми), антиоксидантными, антитромботическими свойствами. Также они обладают иммуномоделирующими качествами, стимулируя иммунные реакции или контролируя деятельность иммунных клеток для того, чтобы снизить негативное влияние, например, воспаления. Одно из направлений морских сульфатированных полисахаридов, замеченное недавно, – их роль в активации толл-подобных рецепторов (ТПР). Исследование демонстрирует, что полисахариды морских водорослей могут влиять на врожденный иммунитет фиксацией распознающих рецепторов, названных рецепторы распознавания структур, таких как моносахаридные рецепторы или ТПР клеток-фагоцитов, в особенности, макрофагоцитов. Толл-подобные рецепторы представляют собой трансмембранные белки, которые обнаруживают прорвавшиеся патогены, связывая анцистральные молекулы микробного происхождения, названные патоген-ассоциированные молекулярные паттерны (ПАМПы).
ПАМПы вступают в контакт на уровне ТПР, инициируя каскадные реакции, что приводит к экспрессии генов воспалительного ответа. У млекопитающих эти рецепторы выделены недавно и пронумерованы от 1 до 11 (ТПР1-ТПР11). При соприкосновении с соответствующими им ПАМПами, ТПР активизируют сигнальный путь последовательно ядерный фактор каппа-В и белок-активатор 1 - транскрипционные факторы, регулирующие воспалительные цитокины.
Это говорит о том, что роль ТПР является ключевой для адаптивного иммунитета, однако их сигналы ведут к активизации большого числа других клеток и функций иммунитета, которые играют существенную роль как для врожденного иммунитета так и для адаптивного.
Деятельность некоторых сульфативных водорослевых полисахаридов, таких как ТПР активаторов может быть результатом определенного структурного сходства между этими морскими полисахаридами и бактериальными липополисахаридами (ЛПС). Бактериальные ЛПС – структурный тип, наблюдаемый на поверхности наружных мембран и распознаваемый как определенные бактериальные элементы. Бактериальные ЛПС у млекопитающих распознаются толл-подобными рецепторами 4 (ТПР4).

Использование для здоровья животных
Выяснилось, что морские водоросли содержат сахара в форме полисахаридов, некоторые из которых – сульфатированные полисахариды– представляют собой сложные полианические структуры, которые обладают различными биологическими свойствами. Большим количеством исследований уже доказано влияние сульфатированных полисахаридов, в особенности фукоиданов и каррагенанов на определенные механизмы воспалительных реакций и иммунитет. Идентификация и выделение полисахаридов из подходящих морских водорослей, делает возможным использование этих молекул как агентов для стимуляции разнообразных механизмов, связанных с защитой организма и, в частности, механизмов естественного иммунитета.

В рамках потенциального применения в сфере животноводства и благосостояния животных, могут быть предложены две неэксклюзивные стратегии:
1. Постоянное последовательное употребление для общей стимуляции защитных механизмов организма: регулярное потребление без вакцинации способствует укреплению защитных свойств. Повторное использование стимулирует «базовую» иммунную систему и повышает защитные свойства врожденного иммунитета. Использование полисахаридов в профилактической программе может быть ценным вкладом в усовершенствование уровня иммунной защиты индивида или сельскохозяйственного стада и улучшить систему контроля возникновения инфекций в сельскохозяйственном стаде. Это предотвращает повторные инфекционные патологии.
2. Запланированное потребление в рамках программы вакцинации. Подобная практика может усовершенствовать потребление и продолжительность действия вакцины, а также повысить техническое и экономическое качество вакцинации профилактических программ.
По материалам AllAboutFeed
Еженедельный мониторинг стоимости свинины в живом весе (на 17.11.2015)
Регион РФ Цена, руб./кг Изм. в руб.
Курская область 94.00 0,00
Белгородская область 93,0 0,00
Воронежская область 95.00 0,00
Пензенская область 98.00 0,00
Республика Мордовия 104,00 0,00
Республика Татарстан 105,00 0,00