Научные доказательства действия рыбьего тропоколлагена

Наиболее эффектные научные исследования в этой области были проведены в Центре химии полимеров Польской академии наук в г. Забже, в лаборатории «Центра усовершенствования – Полимеры 2000+», а также на кафедре молекулярной биологии и генетики Силезской академии наук в г. Катовице – лаборатории Центра усовершенствования исследований и обучения молекулярной биологии, матрикса и нанобиотехнологии.

Польские биохимики из Силезии, располагая исследовательским материалом своих коллег из Гданьска – рыбьим коллагеном, сохраняющим вне организма конформацию тройной хелисы – добились выдающихся успехов в исследованиях, посвященных пониманию структуры и функции внеклеточного матрикса. Попутно они доказали непосредственное влияние молекулярного рыбьего коллагена на увеличение человеческих фибробластов.

Ученые из польской Силезии отошли от повсеместно принятых для роста клеток in vitro плоских пластмассовых или стеклянных поверхностей. Они создали особую трехмерную среду, значительно более приближенную к условиям, царящим в ткани. Она содержала два главных компонента: синтетический полигидроксибутират (ПГБ) и коллаген типа I в виде гидратированного трехрядного рыбьего коллагена. Первый элемент является биодеградируемым полимером, а второй – как повсеместно известно – один из главных молекулярных компонентов внеклеточного матрикса (ЕСМ).

Рыбий коллаген в виде гидрата сгущался на молекулярном сите и был очищен от белковых остатков методом ионообменной хроматографии. В качестве пласта в колонне DEAE применялась целлюлоза. В такой среде в течение 2 недель производилось выращивание человеческих фибробластов.

Этот эксперимент сначала показывал результаты лишь незначительного увеличения выращиваемых клеток. Однако, вскоре выяснилось, что применяемый в качестве растворителя для ПГБ и коллагена диметилсульфоксид (DMSO) разрушает тройную хелису коллагена, который тут же теряет биологическую активность и плохо связывается с ПГБ.

Тогда была принята стратегия наложения на пластинки для выращивания раствора ПГБ в DMSO, затем выпаривание растворителя в условиях вакуума и лишь после этого наложение рыбьего коллагена. На так подготовленные пластинки снова был произведен посев человеческих фибробластов в стандартной питательной среде DMEM.

Сравнительные результаты выращивания, произведенного на разных пластинах, дали интригующие результаты. Среда ПГБ с рыбьим коллагеном содержала наибольшее количество прикрепленных клеток. После четырех часов инкубации их количество составляло 69, 5 мм², и это было на 30% клеток больше, чем в контрольном посеве, содержащем лишь питательную среду.

Кроме того, в первые часы инкубации фибробласты росли значительно быстрее в среде ПГБ с коллагеном. После четырех часов разросшиеся клетки составляли в вышеуказанной среде 60, 5% всех клеток, в то время как в контрольной среде только 33, 7%. Следует подчеркнуть, что в этих исследованиях для покрытия поверхностей выращивания применялись наименьшие возможные количества ПГБ и коллагена.

В этих же самых научных учреждениях были проведены исследования влияния рыбьего коллагена на скорость адгезии и роста клеток. Результаты показали, что поверхностное покрытие рыбьим коллагеном весьма благотворно влияет на выращивание на них фибробластов. После четырех часов на поверхностях, покрытых коллагеном, было в два раза больше прикрепленных клеток, чем в контрольном посеве.

Исследования, проведенные в WICHE (Военном химическом институте) и совпадающие с ними эксперименты в Украине, показали, что культуры, содержащие рыбий коллаген, характеризовались очень сильным статистическим снижением супрессивной активности лимфоцитов Т. Показатель SAT в контрольных культурах и культурах, содержащих трехрядный рыбий коллаген – 30, 41 ± 8, 3 против 8, 9 ± 6, 8. Таким образом, доказано снижение способности иммунорегулирующих лимфоцитов Т и снижение иммуногенной активности моноцитов коллагеном, нанесенным извне. Иммуносупрессивное действие коллагена, являющегося предметом исследования в условиях in vitro позволило предположить, что он обладает, по крайней мере, противовоспалительными свойствами. Это полностью подтверждается нашими личными наблюдениями.

Профессор Эдвард Баньковски из Медицинской академии в Белостоке открыл способность коллагена к агрегации кровяных телец, активации плазменных белков, содержащих гидроксипролин и существование в кровяных тельцах фактора, стимулирующего коллагеногенез.

В дополнение научных информаций из Польши следует вспомнить, что в 2006 году там была создана «искусственная кожа», основанная на коллагеновых биополимерах, выращенных в лаборатории. В момент окончания данной работы не было еще письменных сообщений на эту тему, кроме описания ее применения в операционной практике для возмещения некоторых частей мягких тканей.

В лаборатории больницы Университета Фудан, в филиале в Хуашань, была бесспорно подтверждена биологическая активность продуктов распада рыбьего коллагена в виде пептидов и аминокислот. Доказано их воздействие на промотор гена VEGF (фактор роста эндотелия кровеносных сосудов) и на ген Hsp70.1. Исследования под руководством профессора Юань Йонг Кси проводились на клеточной линии НЕК 293 трансфецированной плазмидами с этими генами. Клетки высеивались на пластинки, где ранее был расщеплен рыбий коллаген для потребности эксперимента разделенный на фракции. Предварительная денатурация предотвращалась азидом натрия в растворе 0, 2% в клеточной концентрации раствора.

Выявлено, что рыбий тропоколлаген тормозит активность промотора VEGF и обладает противовоспалительными и болеутоляющими свойствами. Он может быть весьма желанной составной частью мазей и гелей от ожогов, ускоряющих заживление кожи.

Весьма схожие выводы и даже расширенные примерами применения гидрата коллагена в стоматологическом лечении сформулировали академики Академии наук Российской Федерации научные сотрудники поликлиники министерства обороны Российской Федерации: Б.Богданов, К.Большаков и Д.Михайлов.

Трансэпидермальность продуктов диссимиляции рыбьего коллагена в молекулярной форме была доказана методом биопсии фрагментов внеклеточного матрикса, расположенных возле фибробластов, путем нанесения гидрата на кожу изотопами.

Доктор В.Брайчевска-Фишер, иммунолог, отмечает описанное в Oncology Reports 2005, том 14, влияние коллагеновых аминокислот лизина и пролина в среде аспаргина витамина С, а также полифенола на торможение процесса создания кровеносных сосудов в ткани новообразования (остеосаркома).

Далее она цитирует выводы из работ лауреата нобелевской премии профессора Линуса Паулинга, указывающие на значительно большую, чем до сих пор считалось, оздоровительную зависимость организма от кондиции коллагена соединительной ткани. В частности, говорится о влиянии суплементации свободными аминокислотами на связность и прочность соединительной ткани, так же и в контексте межволоконных заполнителей, например сульфата хондроитина, а также N-ацетилоглюкозамина. Паулинг подтверждает тормозящую роль суплементированного коллагена на выделение стимуляторов ангиогенеза, в том числе на промотор гена VEGF.

Следует припомнить, что литература о трехрядном коллагене, удерживающем вне организма конформацию тройной хелисы, в целом более чем скупа. Создается впечатление, что польские биохимики все еще не знают, чем на самом деле располагают. Мировому же сообществу ученых открытие метода свободной гидратации рыбьего коллагена до формы изолированной, но одновременно постоянно трехрядной, причем на промышленном уровне – остается абсолютно неизвестным.

В дополнение можно наблюдать при этом определенный «застой» в мировых исследованиях биохимии белков. Кажется, что сегодня наука знает больше, например, о совершенно таинственном до недавнего времени геноме, чем об основе жизни на нашей планете – белковой молекуле.