Геропротекторная эффективность тималина и эпиталамина
(В настоящее время эти пептиды распространяются под разными названиями, например, Владоникс и Эндолутен - прим. ред.)
УСПЕХИ ГЕРОНТОЛОГИИ - 2002 - Вып. 10
© В. Х. Хавинсон, В. Г. Морозов, 2002 г.
УДК 612.67:615.357 Успехи геронтол.-2002.-Вып. 10.-С. 74-84
В. Х. Хавинсон, В. Г. Морозов
ГЕРОПРОТЕКТОРНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТИМАЛИНА И ЭПИТАЛАМИНА
Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН, 197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, 3. E-mail:khavinson@gerontology.ru
Клиническая оценка геропротекторного действия пептидных препаратов тимуса (тималина) и эпифиза (эпиталамин) у 268 человек пожилого и старческого возраста в течение 6-8 лет (препараты вводили в течение первых 2-3 лет наблюдения) в Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН и НИИ геронтологии АМН Украины убедительно показала, что применение этих препаратов способствует нормализации основных функций организма (улучшение показателей сердечно-сосудистой, эндокринной иммунной и нервной систем, гемостаза и метаболизма). Восстановление гомеостаза у пациентов сопровождалось снижением заболеваемости ОРЗ в 2,0-2,4 раза, уменьшением частоты клинических проявлений ИБС, гипертонической болезни, деформирующего остеоартроза, остеопороза по сравнению с контрольной группой. Существенное улучшение состояния здоровья у пациентов при применении биорегуляторов коррелировало с уменьшением уровня смертности за наблюдаемый период в группе, получавшей тималин, в 2,0-2,1 раза; а группе, получавшей тималин в сочетании с эпиталамином, в 2,5 раза по сравнению с контрольной группой. Отдельная группа пациентов получала тималин в сочетании с эпиталамином ежегодно в течение 6 лет. В этой группе отмечено снижение уровня смертности в 4,1 раза по сравнению с контролем. Результаты проведенного исследования позволили сделать вывод о том, что тималин и эпиталамин являются высокоэффективными геропротекрорами и, несомненно, должны использоваться в медицинской и социальной практике в качестве средств сохранения здоровья и профилактики возрастной патологии у лиц старше 60 лет для увеличения активного периода жизни.
Ключевые слова: тимус, эпифиз, пептиды, геропротекторы, тималин, эпиталамин, старение, продолжительность жизни.
Увеличение численности населения пожилого (60-74 года) и старческого (75-89 лет) возросла, а также долгожителей (90-99 лет) констатируется в большинстве стран мира, в том числе и в России [37]. Так, в основных европейских странах доля лиц в возрасте 60 лет и старше за период 1970-1999 гг. возросла с 14,2-19,6% до 20,4-23,1%, а доля лиц в возрасте 75 лет и старше (в группе 60 лет и старше) - с 22,1-26,0% до 31,1-40,0% [38]. В России доля лиц в возрасте 60 лет и старше за период 1970-2000 гг. увеличилась с 12,0% до 18,5%, а доля лиц 75 лет и старше для всего населения увеличилась с 2,5% до 4,1%. Особенно актуальным для России является значительное увеличение (1 2,5 раза) численности населения в возрасте 60 лет и старше, в то время как общая численность населения за этот же период (1960-2000 гг.) возраста только на 25%. Увеличение общей численности населения Западной Европы за этот же период составило около 20%, а численности населения в возрасте 60 лет и старше - только около 55% [30, 38].
Исходя из этих демографических тенденций, особенно важным является поиск, разработка и внедрение в медицинскую и социальную практику новых методов и средств, способствующих сохранению здоровья и таким образом увеличивающих активный период жизни для лиц старше 60 лет.[9, 21, 40, 44, 56, 66]. Поэтому изучение механизмов старения и развитие теоретических предпосылок для создания эффективных геропротекторов, способствующих сохранению основных физиологических функций организма и достижению верхнего видового предела продолжительности жизни, является одной из наиболее актуальных проблем геронтологии [2, 3, 20, 27, 45]. По современным представлениям, вреди основных факторов, определяющих продолжительность жизни, большая роль, на ряду с генетическими предпосылками, принадлежит состоянию нейроэндокринной и иммунной систем организма, функционирующих в тесной взаимосвязи [10, 11, 14, 22, 25, 26, 29]. Известно, что с возрастом происходит гипоплазия, а в ряде случаев и частичная атрофия тимуса, эпифиза, коры головного мозга, сетчатки, сосудов и других органов и тканей [32, 43, 48, 54, 55, 61]. Инволютивные изменения органов и тканей при старении приводят к ослаблению их функций, что на клеточном уровне проявляется в нарушении синтеза специфических белков [46]. Обнаружено значительное снижение в клетках синтеза многих регуляторных пептидов и чувствительности к ним клеток-мишеней [64], что сопровождается нарушением деятельности всех звеньев пептидной регуляции и постепенным угасанием функций в стареющем организме [6, 49, 51].
С целью коррекции нарушений, возникающих при возрастной инволюции тимуса и эпифиза, из этих органов молодых животных с помощью специальной технологии были выделены физиологически активные пептиды, которые явились основой для создания лекарственных препаратов - тималина и эпиталамина (на сегодня эти препараты не выпускается, на их замену вышли современные препарат Владоникс и Эндолутен - прим. ред.) [25, 26]. В многочисленных исследованиях, выполненных в течение 1971-2001 гг. на различных линиях мышей, крыс и Drosophila melanogaster , было установлено, что применение этих препаратов значительно увеличивает продолжительность жизни животных и мух, а также замедляет развитие у них возрастных нарушений [2, 20, 23, 51, 65]. Необходимо отметить, что тималин и эпиталамин получены из природного сырья животного происхождения, которое может нести в себе опасность контраминации прионами, инфекционными агентами, протоонкогенами или нуклеиновыми кислотами. В связи с этим следует особенно подчеркнуть, что в технологии производства тималина и эпиталамина используются специальные методы экстракции и очистки, которые приводят к полной деградации крупномолекулярных белков и других веществ с сохранением в субстанции, используемой для производства препаратов, только пептидов с молекулярной массой, не превышающей 10 килодалькон. Это обеспечивает максимальную защиту препаратов от присутствия инфекционных агентов и ряда других потенциально опасных веществ. При исследовании состава тималина и эпиталамина методами электрофореза в полиакриламидном геле, гистохимии, иммуноблотинга, электронной микроскопии, а также фенольно-детергентной экстракции нуклеиновых кислот с последующим электрофорезом в агарозном геле в трис-ацетатном буфере показало отсутствие прионов, протоонкогенов и вирусов, что исключает риск заражения и гарантирует полную безопасность препаратов [16, 18, 33, 35]. Необходимо также подчеркнуть, что при клиническом изучении и применении тималина и эпиталамина у больных разного возраста в течение 25 лет не было выявлено аллергизирующего действия и других побочных эффектов, что также подтверждает безопасность использования этих препаратов в медицинской практике.
Тималин, представляющий собой комплекс пептидов, выделенных из тимуса, разрешен приказом Минздрава СССР № 1008 от 10.11.1982 г. (рег. № 82.1008.8) к медицинскому применению в качестве иммуномодулятора [26, 28, 68]. При экспериментальном изучении установлено, что введение препарата приводит к значительному снижению частоты возникновения опухолей как у интактных животных, так и после воздействия ионизирующей радиации или канцерогенов [2, 51].Также установлено, что тималин обладает отчетливым антиатеросклератическим действием в условиях экспериментальной гиперлипидемии у кроликов [36].
Крайне важным для исследования процессов нарушения гомеостаза при старении явились результаты клинического изучения тималина у 7 больных, которым была произведена тимэктомия по поводу опухолей тимуса. У этих пациентов через 6-18 мес. после операции развилось иммунодефицитное состояние с резким снижением количественных и функциональных показателей Т-системы иммунитета и процессов фагоцитоза, увеличением частоты респираторных инфекций, повторными пневмониями, фурункулезом, угнетением регенераторных процессов, ослаблением мышечного тонуса и появлением признаков ускоренного старения (поседение волос, ослабление тургора кожи, увеличение массы жировой ткани, нарушение функции эндокринных желез и др.). После применения тималина у всех пациентов было отмечено выраженное улучшение самочувствия и исчезновение большинства вышеперечисленных осложнений и симптомов иммунодефицитного состояния. Достигнутая клинико-иммунологическая ремиссия сохранялась в течение 6-8 мес. Однако в дальнейшем у пациентов вновь появлялись признаки развития иммунодефицитного состояния, в связи с чем им назначили повторные курсы лечения тималином [1]. Необходимо также отметить, что некоторые из этих больных получали тималин в течение 15-20 лет. Результаты этого уникального клинического исследования показали, что возникновение иммунодефицитного состояния после удаления тимуса сопровождается появлением выраженных признаков ускоренного старения, а периодическое применение тималина с интервалом в 6 мес. способствует уменьшению признаков возрастных нарушений.
При обследовании группы людей в возрасте 70-88 лет (без обострения имевшихся соматических заболеваний и инфекционных процессов) обнаружено снижение функциональных показателей Т-системы иммунитета, изменение спектра изоферментов лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в лимфоцитах пациентов, указывающее на усиление анаэробного гликолиза - типа метаболизма, присущего малодифференцированным клеткам, увеличение числа В-лимфоцитов и содержания в крови иммуноглобулинов всех классов (особенно IgA). У этих же лиц обнаружено увеличение содержания глюкозы, холестерина, азота мочевины, щелочной фосфатазы (ЩФ) в крови, развитие гиперкоагуляции и торможение фибринолиза. Применение тималина привело к восстановлению большинства исходно нарушенных показателей, что позволило выявить отчетливое гомеостатическое действие тималина у лиц пожилого и старческого возраста, которое выражалось в нормализации иммунитета, метаболизма, гомеостаза, а также внутриклеточных биохимических процессов на ряду с усилением экспрессии дифференцировочных антигенов лимфоцитов крови [23, 50, 51]. Применение тималина в комплексном лечении (лучевая терапия, химиотерапия) больных лимфогранулематозом, раком молочной железы, тела матки, желудка и других локализаций предотвращало, как правило, возникновение лейкопении и снижение функции иммунной системы, что приводило к уменьшению частоты различных осложнений, а также способствовало ускорению заживления послеоперационных ран и продлению жизни пациентов [8, 13, 23]. Таким образом, результаты применения тималина у лиц пожилого и старческого возраста, онкологических больных, а также после удаления тимуса отчетливо показали его перспективность для использования в качестве геропротекторного средства.
Эпиталамин, представляющий собой комплекс пептидов, выделенных из эпифиза мозга, разрешен приказом Минздрава СССР № 250 от 19.06.1990 г. (рег. № 90.250.1) к медицинскому применению в качестве регулятора нейроэндокринной системы. Препарат регулирует процессы метаболизма в эпифизе, повышает чувствительность гипоталамуса к эндогенным воздействиям, способствует нормализации функции передней доли гипофиза и содержание гормонов в крови. В эксперименте применение эпиталамина приводило к значительному увеличению (до 41%) продолжительности жизни и уменьшению (в 2,6-3,4 раза) частоты возникновения как спонтанных, так и индуцированных облучением и канцерогенами опухолей у животных [4, 26, 59, 63]. Введение эпиталамина способствовало усилению нейросекреторной активности клеток в паравентрикулярном и супраоптическом ядрах гипоталамуса, нормализации функции репродуктивной системы у старых животных, значительному усилению антиоксидантной защиты и нормализации уровня мелатонина в крови у животных различных видов [5, 58, 60]. применение эпиталамина у старых обезьян (20-26 лет) позволило полностью нормализовать исходно нарушенный уровень мелатонина и глюкозы в крови, восстановить чувствительность тканей к инсулину, а также циркадный ритм секреции кортизола (исследование выполнено совместно с Б. А. Лапиным и Н. Д. Гончаровой в НИИ медицинской приматологии РАМН). Таким образом, всестороннее и многолетнее исследование эпиталамина на животных показало его уникальную геропротекторную активность [20, 51].
Известно, что по мере старения у людей происходит снижение общей антиокислительной и антирадикальной активности крови, что вызывает дисбаланс различных показателей прооксидантной и антиоксидантной систем. Применение эпиталамина у лиц пожилого и старческого возраста приводило к полной нормализации показателей антиоксидантной системы (повышение общей антиокислительной и антирадикальной активности сыворотки крови, уменьшение содержания продуктов перекисного окисления липидов и повышение активности супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазв) [51, 52].
Большой теоретический и практический интерес представляют результаты исследования метаболизма мелатонина у больных аспириновой астмой, которая сопровождается значительным снижением синтеза мелатонина. Введение мелатонина больным аспириновой астмой приводило к увеличению исходно сниженной экскреции с мочой основного метаболита мелатонина - 6-сульфатоксимелатонина, что свидетельствовало об увеличении синтеза мелатонина в организме [15]. Одновременно у этих больных была отмечена нормализация показателей клеточного и гуморального иммунитета. В результате проведенного лечения продолжительность ремиссии заболевания составила 4-6 мес., во время которой у больных практически отсутствовали острые респираторные заболевания (ОРЗ). Крайне важными и интересными явились результаты оценки эффективности эпиталамина у больных инсулиннезависимых сахарным диабетом (ИНСД). Применение эпиталамина у больных ИНСД оказывало длительное нормализующее действие на углеводный обмен. Гипогликемический эффект эпиталамина был обусловлен возрастанием стимулированной секреции инсулина, которое сочеталось с повышением чувствительности тканей к инсулину [53]. Введение эпиталамина приводило к уменьшению содержания липопротеидов низкой и очень низкой плотности и к увеличению уровня липопротеидов высокой плотности в сыворотке крови больных ИНСД, что способствовало снижению атерогенности липидных фракций, которое сохранялось в течение 3 мес. после окончания курса лечения эпиталамином. У больных ИНСД с гипертонической болезнью после применение эпиталамина отмечено снижение артериального давления и восстановление функции миокарда. Гемодинамической основой гипотензивного действия эпиталамина является снижение периферического сосудистого сопротивления, в значительной степени обусловленное снижением базальной гиперинсулинемии [57]. Применение эпиталамина у больных ИНСД пожилого возраста с гнойно-воспалительными заболеваниями также способствовало компенсации нарушений углеводного обмена и восстановлению функции иммунной системы, что приводило к активизации процессов регенерации тканей и значительному сокращению сроков заживления послеоперационных ран [7].
Изучение эффективности эпиталамина у лиц с астеническим состоянием, которое было вызвано длительным пребыванием в экстремальных условиях, показало, что через 1 мес. после курса препарата многие симптомы астенического состояния (головокружение, шум в ушах, общая слабость, повышенная утомляемость, нарушение сна и головные боли) практически исчезли [51].
Эффективным оказалось применение эпиталамина у женщин с вегетативно-дисгормональной миокардиодистрофией, что выражалось в значительном клиническом улучшении, нормализации ЭКГ, повышении толерантности к физической нагрузке, нормализации содержания ФСГ в крови [17, 19].
В связи с тем, что эпиталамин способствует нормализации функций эндокринной и иммунной систем, а также обладает противоопухолевым эффектом, препарат был изучен у онкологических больных, в основном, с гормонозависимыми формами опухолей (рак молочной железы, тела или шейки матки, яичников и другой локализации).Применение эпиталамина у онкологических больных способствовало восстановлению нарушенных показателей клеточного иммунитета и фагоцитоза, а также отчетливо снижало частоту возникновения рецидивов и метастазов по сравнению с контрольной группой. Необходимо отметить высокую эффективность применения эпиталамина у больных, получавших препарат по 2-3 курса с интервалом 4-6 мес. ежегодно в течение 10-20 лет [41, 51]. использование эпиталамина в комплексном лечении рака молочной железы приводило к достоверному увеличению случаев частичной и полной регрессии опухоли, уменьшению частоты и выраженности лейкопении, нормализации функции иммунной системы и увеличению продолжительности жизни больных [12].
Таким образом, кратко изложенные результаты всесторонне экспериментального и клинического изучения тималина и эпиталамина дали полное основание считать эти препараты потенциальными геропротекторами. Однако, для подтверждение геропротекторной эффективности необходимо было проведение специальных исследований, позволяющих оценить их влияние не только на состояние основных систем и функций организма, но и на продолжительность жизни людей. Безусловно, в полной мере эта задача практически не выполнима, однако предварительная оценка вполне возможна. Учитывая вышеизложенное, в 2 научных центрах геронтологии России и Украины, имеющих соответствующие условия и многолетний опыт, были проведены клинические исследования тималина и эпиталамина с целью определения их геропротекторной эффективности.
В Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН клиническое изучение геропротекторной эффективности тималина и эпиталамина было начато в 1996 г. В основном исследовании участвовали 94 женщины в возрасте 66-94 лет, которые проживали в Доме ветеранов войны (бывшем доме ветеранов КПСС) в комфортных условиях (отдельные квартиры, соблюдение распорядка дня, постоянное медицинское наблюдение и обслуживание, регулярное питание). Необходимо отметить, что это учреждение расположено в лучшем с точки зрения экологии районе города. Большинство ветеранов ранее занималось умственным трудом (руководители высшего и среднего уровня), имели хорошие условия жизни, постоянную медицинскую и санаторную помощь, необходимое питание, что позволило им сохранить достаточное здоровье и трудоспособность при поступлении в дом ветеранов. Отбор пациенток только женского полы был обусловлен тем, что именно они являются основными представителями популяции населения старше 60 лет, а также особенностями эндокринной системы, изучение которой в предшествующих исследованиях позволило сделать заключение о значительном влиянии тималина и особенно эпиталамина на содержание гормонов у женщин. Наиболее характерными возрастными заболеваниями у этой группы обследуемых были ишемическая болезнь сердца - ИБС )стенокардия, напряжения, I-III функциональные классы), гипертоническая болезнь - ГБ (II стадия), деформирующий остеоартроз. С целью оценки состояния основных систем организма исследовали 17 показателей иммунной системы ()лейкоциты, лимфоциты, CD3 + , CD4 + , CD8 + , CD4 + /CD8 + , CD20 + , CD56 + , реакция торможения миграции лейкоцитов с КонА - РТМЛ с КонА, IgM, IgG, IgA, циркулирующие иммунные комплексы - ЦИК, фагоцитарные показатели), 8 показателей эндокринной системы (содержание АКТГ, ТТГ, ЛГ, ФСГ, СТГ, инсулина, кортизола, эстрадиола в крови) и 19 показателей метаболизма (холестерин, триглицериды, глюкоза, мочевина, креатинин, общий билирубин, общий белок, альбумины, альбумины/глобулины, мочевая кислота, аланинаминотрансфераза, ЩФ, ЛГД, y -глутамилтрансфераза - ГГТФ, калий, фосфор, железо) [42].В качестве интегрального показателя для оценки состояния исследуемых систем применяли коэффициент стабильности гомеостаза - КСГ [50]. Значение КСГ вычисляли по формуле:
КСГ = Число показателей, соответствующих нормальным х 100 (%)
число исследованных показателей
Значение КГС, равное 100%, соответствовало нормальному.
После комплексного исследования все обследуемые методом стратификационной рандомизации [39, 62] были разделены на 4 группы. Пациентки 1-й группы (контрольной) получали плацебо, 2-й группы - тималин, 3-й группы - эпиталамин, 4-й группы тималин и эпиталамин. Все препараты вводили ежедневно внутримышечно по 10 мг в течение 10 сут. (курсовая доза 100 мг). исследование проводилось методом двойного слепого анализа [24]. Применение биорегуляторов осуществлялось на фоне стандартного лечения, соответствующего диагнозу. Повторное исследование проводили через 10 сут. после завершения курса лечения, а затем через 4 мес. Повторный курс лечения тималином и эпиталамином был проведен через 1 год (в 1997 г.). Таким образом, участвовавшие в исследовании получили по 2 курса биорегуляторов в течение 2 лет. Отдельную группу составляли 10 женщин и 10 мужчин, которые получали тималин и эпиталамин по 10 мг в течение 10 сут. ежегодно в течение 6 лет (1996-2001 гг.). При оценке результатов клинического изучения были использованы следующие методы статистического анализа: критерий Пирсона ( х 2 ) , Критерий Стьюдента( t ), критерий Вилклксона-Манна-Уинти ( U ) , метод наименьших квадратов (LSD), однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA), точный метод Фишера [31, 34, 67].
Результаты проведенного обследования показали, что у женщин пожилого и старческого возраста увеличено количество В-лимфоцитов (CD20 + ), содержание IgA, IgG, ЦИК в крови, снижены показатели ЕК-клеток (CD56 + ), РТМЛ с КонА, фагоцитарных реакций. Применение эпиталамина о у обследуемых 3-й группы способствовало нормализации этих же показателей иммунитета, а также АКГГ, ТТГ, кортизола и инсулина. Уровень холестерина, мочевой кислоты, ЩФ, ГГТФ и ЛДГ нормализовался через 10 сут. и, за исключением холестерина, оставался стабильным в отдаленный период. Применение тималина в сочетании с эпиталамином у обследуемых 4-й группы способствовало нормализации тех же показателей иммунитета, АКГГ, ТТГ и инсулина. Показатели холестерина, мочевой кислоты, ЩФ, ГГТФ и ЛДГ нормализовались через 10 сут. и оставались стабильными в отдаленном периоде, за исключением ЛДГ. Сравнительная комплексная оценка пептидных биорегуляторов на иммунную, эндокринную систему и метаболизм представлена на рисунке, из которого следует, что в контрольной группе КСГ во время исследования практически не изменился. Применение тималина привело к увеличению КСГ (до 64%) через 4 мес. Применение эпиталамина способствовало значительному увеличению КСГ (до 70%) уже через 10 сут., которое сохранялось через 4 мес. Совместное использование биорегуляторов также оказалось высокоэффективным, увеличение КСГ через 4 мес. достигло 73%. С целью оценки влияния пептидных биорегуляторов на клинический статус обследуемых были изучены заболеваемость острыми респираторными заболеваниями и обращаемость за медицинской помощью по поводу клинических проявлений ИБС, ГБ и деформирующего остеопороза, требующих дополнительной медикаментозной коррекции, за период, равный 4 мес. до и после применения биорегуляторов (табл. 1). Характерным явилось снижение в 2,0-2,3 раза заболеваемости ОРЗ в группах, получавших тималин и тималин совместно с эпиталамином. Применение эпиталамина в 2,0 раза снизило частоту клинических проявлений ИБС. В группе обследуемых, получавших тималин и эпиталамин, также отмечен подобный эффект. Использование эпиталамина способствовало значительному уменьшению проявлений ГБ, что отмечено и в группе, получавшей оба препарата. Применение препаратов также оказалось эффективным при деформирующем остеоартрозе.
Уровень заболеваемости обследуемых до и после применения препаратов тимуса и эпифиза [42]