Ганін В. Ю. Розробка способу одержання та оцінка гепатотропної активності хлорогенової кислоти

Процеси розвитку та старіння біологічних систем залишаються однією з ключових нерозв’язаних проблем біології та медицини. Їх основу становлять складні нелінійні взаємодії організму з чинниками навколишнього середовища (експосомою), які спричиняють системну перебудову метаболізму, спрямовану на збереження життєздатності організму. Такі зміни розглядаються як процеси динамічної адаптації. Одним із наслідків тривалої адаптації є поступова втрата реактивності біологічної системи, що проявляється формуванням хронічних патологій, більшість із яких має віковозалежний характер. Показовою моделлю таких темпоральних взаємодій є зміщення балансу міді в організмі та розвиток Cu-індукованого фіброзу печінки. Раніше в нашій лабораторії було показано, що тривала дія іонів міді, з одного боку, викликає формування стійкості до її токсичної дії та прояви гормезису, а з іншого — супроводжується розвитком фіброзу печінки. Це зумовлює необхідність з’ясування механізмів переходу адаптивної відповіді у хронічний патологічний стан. Метою роботи було розробити концепцію механізму формування хронічних станів на моделі Cu-індукованого фіброзу печінки та дослідити профілактичний потенціал природних поліфенольних сполук, збагачених хлорогеновою кислотою. Для досягнення мети було поставлено такі завдання: розробити концепцію «експосом-індукованого метаболічного ресетингу»; дослідити роль порушення балансу міді у ссавців, дріжджів і бактерій; оцінити вплив поліфенольних сполук соняшникового шроту на імунокомпетентні клітини крові тварин із Cu-індукованим фіброзом печінки; створити супрамолекулярні комплекси між казеїном молозива та поліфенольними сполуками для стабілізації хлорогенової кислоти; дослідити їх вплив на клітинні та біохімічні показники за умов фіброзу печінки. Поліфенольні сполуки соняшникового шроту були обрані через їх природне походження, широкий спектр біологічної активності, доступність та перспективність як альтернативи малоефективним класичним гепатопротекторам. Одним із головних обмежень їх використання є низька стабільність, тому було запропоновано формування супрамолекулярних комплексів із казеїном молозива, що забезпечує стабілізацію хлорогенової кислоти. У роботі використано комплекс фізико-хімічних, біофізичних, біохімічних, цитологічних, мікробіологічних, біотехнологічних та фізіологічних методів. Зокрема застосовано УФ- та флуоресцентну спектроскопію, визначення активності ферментів печінки, цитологічний аналіз клітин крові, моделювання Cu-індукованого фіброзу печінки, а також методи синтезу квантових точок і створення супрамолекулярних комплексів. Розроблено концепцію «експосом-індукованого метаболічного ресетингу», відповідно до якої формування хронічних станів проходить послідовні етапи: адаптація, виникнення метаболічної та епігенетичної пам’яті й закріплення адаптивних метаболічних патернів у вигляді стійких станів — ресетингу. Особливістю такого ресетингу є здатність сформованих метаболічних програм зберігатися навіть після усунення чинника, який їх індукував. Запропоновано, що їх усунення можливе лише шляхом формування нового, зворотного ресетингу за участю природних біологічно активних сполук. Розроблено ефективний спосіб отримання поліфенольних сполук із соняшникового шроту та синтезовано квантові точки на основі фенілефрину для високочутливого флуоресцентного визначення хлорогенової кислоти. Встановлено, що вміст хлорогенової кислоти у виділеному комплексі поліфенолів становить не менше 15 %. Вперше створено супрамолекулярні комплекси «казеїн–поліфеноли» та показано, що вони формуються за рахунок водневих зв’язків. Молекулярний докінг засвідчив наявність дев’яти потенційних центрів зв’язування хлорогенової кислоти з β-казеїном, які характеризуються різною афінністю. Показано, що пероральне введення поліфенольних сполук соняшникового шроту тваринам із Cu-індукованим фіброзом печінки відновлювало кількість імунокомпетентних клітин до рівня інтактного контролю на ранніх стадіях розвитку патології. Ефект був більш вираженим при пероральному введенні, що свідчить про можливу участь кишкового мікробіома у реалізації біологічної дії поліфенолів. Встановлено, що супрамолекулярні комплекси «казеїн–поліфеноли» забезпечували тривале збереження хлорогенової кислоти, нормалізували кількість імунокомпетентних клітин і відновлювали активність аланінамінотрансферази до рівня інтактних тварин. Отримані результати свідчать, що такі комплекси є перспективною основою функціональних харчових продуктів для профілактики Cu-індукованого фіброзу печінки на ранніх стадіях його розвитку.