О.В. Бойко, Т.В. Богданова, В.И. Бойко, Лукшина Л.И., Н.В. Марченко

ГОУ ВПО «Астраханский государственный университет», Астрахань

Определение концентрации неоптерина в различных биологических жидкостях

Неоптерин [2-амино-4-гидрокси-6-(D-эритро-1',2',3'-тригидроксипропил)-птеридин] – достаточно широко распространен в природе. История его изучения началась в 1963 г., когда неоптерин был впервые выделен из рабочей пчелы, ее личинки и маточного молочка. Производные неоптерина обнаружены у представителей различных типов и классов, как животного, так и растительного мира. Это соединение выделено из бактерий, в том числе фотосинтезирующих, насекомых, млекопитающих, а также из растений. В сыворотке взрослых здоровых людей концентрация неоптерина в среднем составляет 5,2 нмоль/л. Имеются небольшие колебания, связанные с возрастом, физиологи­ческим состоянием, расовыми различиями, отношением к курению. За поддержание конститутивного уровня неоптерина в организме ответственна печень. Концентрация неоптерина в желчи в 100–200 раз превышает обнаруживаемую в сыворотке крови. Экскретируемый с желчью в тонком отделе кишечника неоптерин реабсорбируется в толстом кишечнике. Только 1% его обнаруживается в стуле. Есть основания полагать, что часть неоптерина катаболизируется симбиотической микрофлорой толстого отдела кишечника. При патологических состояниях, связанных с активацией иммунной системы, концентрация неоптерина и 7,8-дигидронеоптерина в организме может значительно увеличиваться. Так, в работе Margreiter и соавт. приводятся значения в крови 100–250 нмоль/л, Iwagaki и соавт. у пациентов с постоперативными инфекционными осложне­ниями отмечает уровень неоптерина в плазме – 1,6 мкмоль/л. Первоначально полагали, что ответственными за увеличение концентрации неоптерина в организме являются Т-клетки. Однако позже было доказано, что главным его источником следует считать моноциты/макрофаги. Основным действующим началом, ответственным за стимуляцию продукции неоптерина данными иммунокомпетентными клетками, является IFN-γ. IFN-a и IFN-β также индуцируют синтез неоптерина, но их действие значительно менее выражено.

Целью нашего исследования явилось изучение концентрации неоптерина в семенной плазме у пациентов с хронической инфекцией предстательной железы, а также установление количества неоптерина, продуцируемого в культуральную жидкость бактериями, выделенными от этих пациентов.

В целом можно констатировать, что неоптерин был выявлен у 60 % микроорганизмов, протестированных в наших опытах.

Установлено, что при культивировании 83,3 % стафилококков, неоптерин в последующих исследованиях определялся в культуральной жидкости. Среднее значение концентрации неоптерина в растворе составило 3,304 ± 0,1 нмоль/л. Наиболее часто этот признак выявлялся у Staphylococcus epidermidis, а именно в 100% случаев. Синтетическая активность при этом также была достаточно высокой  и равнялась 4,54 ± 0,21 нмоль/л.  При культивировании Staphylococcus aureus неоптерин обнаруживался несколько реже – у 66,6% штаммов. Содержание неоптерина в среде при этом было также существенно ниже и равнялось 1,5 ± 0,08 нмоль/л. Таким образом, с высокой достоверностью (р<0,01) можно утверждать, что неоптериновая активность у эпидермального стафилококка значительно выше, чем у золотистого. Escherichia coli обладали значительно меньшей активностью по сравнению со стафилококками по числу штаммов в культуре которых после суточной инкубации определялся неоптерин (р<0,05). Только 44,4 % культур были положительными по оцениваемому признаку. В среднем количество синтезированного неоптерина составляло 2,543 ± 0,12 нмоль/мл.

При обследовании семенной плазмы доноров неоптерин был выявлен в 100% случаев. У большинства людей этот показатель составил более 111,0 нмоль/мл. В то же время у трех пациентов уровень неоптерина  был значительно ниже и составили 39,5; 82,5 и 2,9 нмоль/л соответственно. У двух из этих пациентов из семенной плазмы были выделены E. сoli, обладающие «неоптериновой активностью».

В связи с тем, что в литературе отсутствуют данные по уровню концентрации неоптерина в семенной плазме, мы полагаем, что этот вопрос заслуживает дальнейшего изучения. Это связано с тем, что хотя полученные нами цифры, намного превышают нормальные показатели сыворотки крови, для других биологических жидкостей это достаточно типично. Вместе с тем, относительно низкие значения уровня неоптерина у ряда пациентов могут свидетельствовать о снижении антимикробных свойств спермоплазмы. Основанием для подобного рода выводов могут служить предположения, высказанные еще в 1986 г. Nathan, а именно: исходя из того, что клеточные эффекты IFN-γ имеют в частности и антибактериальную направленность, возможно, что неоптерин действует как эндогенный ингибитор синтеза фолатов бактерий. Как известно, человек получает фолаты с пищей, а большинство микроорганизмов синтезируют их de novo. Поскольку в эукариотических клетках отсутствуют многие из ферментов, участвующих в биосинтезе фолиевой кислоты, в бактериях они являются удачными мишенями в антибактериальной химиотерапии. В качестве при­мера можно привести ингибирование дигидроптероатсинтазы сульфанилами­дами и дигидрофолатредуктазы триметопримом, эффективно снижающими пул фолатов в бактериальных клетках и ингибирующими, таким образом, рост микроорганизмов.

Представляет интерес ингибирование и более ранних этапов син­теза фолатов, например, дигидронеоптеринальдолазы – фермента, катализирующего реакцию перехода 7,8-дигидронеоптерина в 6-гидроксиметил-7,8-дигидроптеридин. Неоптерин является нерасщепляемым аналогом субстрата и способен выступать в роли ингибитора дигидронеоптеринальдолазы. Таким образом, можно предположить, что неоптерин с одной стороны, является фактором неспецифической резистентности макроорганизма, а с другой, микроорганизмы, способные к его синтезу в достаточном количестве, приобретают селективные преимущества по сравнению с другими бактериями.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РГНФ 09-06-00261а