Влияние иммобилизированных ферментов гиалуронидазы и субтилизина на ультраструктуру эпителиоцитов конъюнктивы человека

Применение ферментных препаратов является традиционным направлением в самых различных областях медицины. Использование иммобилизированной гиалуронидазы (ИГ) и субтилизина (ИС) представляется весьма перспективным для лечения повреждений глазной поверхности. Жидкие формы субтилизина и гиалуронидазы были предварительно иммобилизированы на полиэтиленоксиде импульсным линейным ускорителем ИЛУ-10. Цель исследования – установить характер изменений ультраструктурной организации эпителиоцитов конъюнктивы человека при воздействии ИГ и ИС in vitro. Материал и методы. В эксперименте культуру нормальных клеток конъюнктивы человека Chanqсonjunсtiva, клон 1–5 С-4, высеивали в 96-луночные планшеты в количестве 2 × 10⁴ клеток/лунку, через 24 ч среду удаляли, добавляли среду Игла МЕМ и с эмбриональной телячьей сывороткой и культивировали еще 48 ч. Сформировано пять экспериментальных групп: группа 1 – без добавления препаратов (кроме состава схемы инкубирования), группы 2 и 3 – с добавлением ИС в концентрации 37 и 150 Ед/мл соответственно, группы 4 и 5 – с добавлением ИГ в концентрации 37 и 150 Ед/мл соответственно. После приготовления препаратов клеток под электронным микроскопом JEM 1400 (Япония) изучены ультратонкие срезы 70–100 нм на увеличении ×1000. Результаты. В статье приведены результаты электронной микроскопии культуры нормальных клеток конъюнктивы человека в 5 экспериментальных группах клеток с описанием изменений цитоархитектоники под воздействием ИГ и ИС. Заключение. Введение иммобилизированных ферментов в культуру клеток конъюнктивы человека в небольшой дозе (37 Ед/мл) оказывает влияние на организацию клеток без цитотоксического воздействия, в то время как повышение дозы прямо коррелирует с возникновением цитотоксического эффекта.

1. Cioni P., Gabellieri E., Campanini B., Bettati S., Raboni S. Use of exogenous enzymes in human therapy: approved drugs and potential applications. Curr. Med. Chem. 2022;29(3):411–452. doi: 10.2174/0929867328666210713094722

2. Hennigan J.N., Lynch M.D. The past, present, and future of enzyme-based therapies. Drug Discov. Today. 2022;27(1):117–133. doi: 10.1016/j.drudis.2021.09.004

3. Yari M., Ghoshoon M.B., Vakili B., Ghasemi Y. Therapeutic enzymes: applications and approaches to pharmacological improvement. Curr. Pharm. Biotechnol. 2017;18(7):531–540. doi: 10.2174/1389201018666170808150742

4. Sharma D.S.C., Lahiri M.A. Use of hyaluronidase in plastic surgery: A review. J. Plast. Reconstr. Aesthet. Surg. 2021;74(7):1610–1614. doi: 10.1016/j.bjps.2021.03.125

5. Buhren B.A., Schrumpf H., Gorges K., Reiners O., Bölke E., Fischer J.W., Homey B., Gerber P.A. Dose- and time-dependent effects of hyaluronidase on structural cells and the extracellular matrix of the skin. Eur. J. Med. Res. 2020;25(1):60. doi: 10.1186/s40001-020-00460-z

6. Weber G.C., Buhren B.A., Schrumpf H., Wohlrab J., Gerber P.A. Clinical applications of hyaluronidase. Adv. Exp. Med. Biol. 2019;1148:255–277. doi: 10.1007/978-981-13-7709-9_12

7. Мишенина С.В., Байкалов Г.И., Байкалова Н.Е., Макаров В.К., Мадонов П.Г. Обоснование применения иммобилизированных субтилизинов для таргетной терапии венозных тромбозов. J. Sib. Med. Sci. 2020;(1):76–88. doi: 10.31549/2542-1174-2020-1-76-88

8. Мадонов П.Г., Момот А.П., Мамаев А.Н., Ройтман Е.В., Мишенина С.В. Неплазминовый фибринолиз субтилизинами. Тромбоз, гемостаз и реол. 2019;79(3): 24–31. doi: 10.25555/THR.2019.3.0886

9. Эмедова Т.А., Макаров К.Ю., Мадонов П.Г., Соколова Т.М., Айдагулова С.В., Маринкин И.О. Позитивный эффект иммобилизированных субтилизинов при лечении хронической эстроген-индуцированной венозной недостаточности. Сиб. науч. мед. ж. 2017;37(4): 47–52.

10. Azrin N.A.M., Ali M.S.M., Rahman R.N.Z.R.A., Oslan S.N., Noor N.D.M. Versatility of subtilisin: A review on structure, characteristics, and applications. Biotechnol. Appl. Biochem. 2022. doi: 10.1002/bab.2309

11. Weng Y., Yao J., Sparks S., Wang K.Y. Nattokinase: an oral antithrombotic agent for the prevention of cardiovascular disease. Int. J. Mol. Sci. 2017;18(3):523. doi: 10.3390/ijms18030523

12. Yuan L., Liangqi C., Xiyu T., Jinyao L. Biotechnology, bioengineering and applications of bacillus nattokinase. Biomolecules. 2022;12(7):980. doi: 10.3390/biom12070980

13. Hodis H.N., Mack W.J., Meiselman H.J., Kalra V., Liebman H., Hwang-Levine J., Dustin L., Kono N., Mert M., Wenby R.B., … Whitfield L. Nat-tokinase atherothrombotic prevention study: A randomized controlled trial. Clin. Hemorheol. Microcirc. 2021;78(4):339–353. doi: 10.3233/CH-211147

14. de la Fuente M., Lombardero L., Gómez-González A., Solari C., Angulo-Barturen I., Acera A., Vecino E., Astigarraga E., Barreda-Gómez G. Enzyme therapy: current challenges and future perspectives. Int. J. Mol. Sci. 2021;22(17):9181. doi: 10.3390/ijms22179181

15. Мадонов П.Г., Ершов К.И., Дубровин А.В., Заполоцкий Е.Н., Мирошников П.Н., Шилова М.А., Киншт Д.Н. Электронно-лучевая модификация препаратов белковой природы для улучшения их фармакологических свойств. Мед. и образ. в Сибири. 2013;(4):40–52.

16. Назаренко К.А., Хороших Ю.И., Запускалов И.В. Энзимотерапия в офтальмологии. Вестн. офтальмол. 2006;122(3):36–42.

17. Мадонов П.Г., Мишенина С.В., Киншт Д.Н., Кихтенко Н.В. Химические и фармакологические свойства субтилизинов. Сиб. науч. мед. ж. 2016;36(3):13–22.

18. Мадонов П.Г., Мишенина С.В., Киншт Д.Н., Кихтенко Н.В. Таргетная фармакодинамика субтилизинов. Сиб. науч. мед. ж. 2016;36(4):15–24.

19. Дыгай А.М., Першина О.В., Крупин В.А., Ермолаева Л.А., Ермакова Н.Н., Шилова М.А., Мадонов П.Г., Киншт Д.Н., Скурихин Е.Г. Изучение антифибротической активности модифицированной и нативной гиалуронидазы при пневмофиброзе. Сиб. науч. мед. ж. 2017;37(4):5–10.

20. Skurikhin E., Madonov P., Pershina O., Ermakova N., Pakhomova A., Widera D., Pan E., Zhukova M., Sandrikina L., Artamonov A., Dygai A. Micellar hyaluronidase and spiperone as a potential treatment for pulmonary fibrosis. Int. J. Mol. Sci. 2021;22:5599. doi: 10.3390/ijms22115599

21. Şapte E., Costea C.F., Cărăuleanu A., Dancă C., Dumitrescu G.F., Dimitriu G., Chihaia M.A., Buzdugă C.M., Cucu A., Turliucet M.D. Histological, immunohistochemical and clinical considerations on amniotic membrane transplant for ocular surface reconstruction. Rom. J. Morphol. Embryol. 2017;58:363–369.

22. Dua H.S., Faraj L.A., Said D.G., Gray T., Lowe J. Human corneal anatomy redefined: A novel pre-Descemet’s layer (Dua’s Layer). Ophthalmology. 2013;120(9):1778–1785. doi: 10.1016/j.ophtha.2013.01.018