КОЛЬЧАТЫЕ ЧЕРВИ , КАК МОДЕЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ

КОЛЬЧАТЫЕ ЧЕРВИ, КАК МОДЕЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ
БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ
Никляев В.И.
ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздравсоцразвития, кафедра биологии, Россия
ANNELID WORMS AS A MODEL IN EXPERIMENTAL BIOLOGY AND MEDICINE
Niklyaev V.I.
Volgograd State Medical University, Biology department, Russian Federation
Тип кольчатых червей, или кольчецов, охватывает около 9 тыс. видов червей, обладающих
более сложной организацией, чем представители других типов червей.
Кольчатые черви делятся на 3 класса: многощетинковые, малощетинковые и пиявки.
Многощетинковые (Polychaeta) имеют на каждом сегменте примитивные конечности
(параподии) с многочисленными щетинками. Некоторые виды способны к люминесценции.
Многощетинковые черви (например, нереис) служат пищей для многих рыб. Некоторые
черви (палоло) употребляются в пищу людьми.
Малощетинковые
(Oligochaeta)
–
преимущественно
почвенные
черви.
Типичным
представителем является дождевой червь. Большинство малощетинковых червей питается
детритом, играя при этом важную роль в круговороте веществ и улучшая структуру и состав
почвы. При изучении биохимического состава дождевого червя было выявлено большое
количество веществ, которые представляют определенную ценность для медицины.
Пиявки (Hirudinea) имеют уплощённое тело. На переднем и заднем концах тела есть
присоски. Пиявки обитают в пресных водоёмах, встречаются также в морях и почве. Пиявки
служат кормом для рыб. Также они применяются в медицинской практике при
гипертонических заболеваниях и угрозе кровоизлияния. Пиявки впускают в кровь вещество
гирудин,
которое
препятствует
свертыванию
крови
и
способствует
расширению
кровеносных сосудов.
Дождевые черви (Lumbricus terrestris) используются в традиционной медицине Китая, по
крайней мере, в течение 2300 лет. Результаты исследований учёных показали, что
азотсодержащие
вещества,
экстрагированные
из
тканей
дождевых
червей,
могут
использоваться при лечении легочных заболеваний и бронхитов у человека, а также их
можно применять в качестве антигистаминных препаратов при лечении астмы. Дождевой
червь использовался в качестве жаропонижающего и обезболивающего средств, для
нейтрализации ядов, при лечении гипертонии и для облегчения родов, а также при лечении
многих общих заболеваний, таких как артриты, чесотка, различные типы ожогов,
фурункулов и рожистых воспалений. С развитием современной науки некоторые
физиологически активные компоненты дождевых червей такие, как люмбритин и
террестролюмбролизин были выделены и изучены. Были также выделены ферменты из
дождевых червей, которые способны растворять тромбы в экспериментальных условиях.
Таким образом, представители данного типа являются привлекательным модельным
объектом, как в экспериментальной биологии, так и в медицине.
Биохимический состав дождевых червей.
Дождевые черви содержат в себе такие вещества как люмброфебрин (жаропонижающее),
террестролюмбролизин, люмбритин, гипоксантин и другие пурины, пиримидины, холин и
гуанидин. Жир дождевых червей содержит октадекановую (стеариновая), гексадекановую
(пальмитиновую) кислоты, ненасыщенные жирные кислоты – линейные неразветвленные и
разветвленные жирные кислоты, фосфатиды, холестерин и т.д. Желтые хлорагогенные
клетки и органы Lumbricus terrestris содержат в больших количествах углеводы, липиды,
протеины, пигменты и некоторые щелочные аминокислоты. Желтый пигмент, вероятно,
состоит из рибофлавина или его аналогов (Jiangsu New Medical College, 1985).
Кровь и тканевые жидкости L. terrestris содержат небольшие количества глюкозы 0,01-0,05
мкг/мл (Prento, 1987), но в них содержатся значительные количества липидов, включая
нейтральные жиры (35,14%), гликолипиды (41,74%) и фосфатиды (23,12%). Длина
углеродной С-цепи жирных кислот варьирует от 10 до 22. Фракция нейтральных жиров
содержит, главным образом, в себе лауриловую, олеиновую, миристимовую и декановую
кислоты. Жирные кислоты гликолипидов содержат деканоловую кислоты и некоторые
короткоцепочечные жирные кислоты. Жирные кислоты фосфатидов содержат олеиновую,
деканоловую, линолевую и бегеновую кислоты. Содержание ненасыщенных жирных кислот
больше, чем во фракции нейтральных жирных кислот и сахаридах (Lee, 1986). Р-пептидное
вещество находится в стенках кишечника червей L. terrestris (Kaloustain, 1986).
Некоторые активности ферментов присутствуют в желтых хлорагогенных клетках и органах
L. terrestris в высоких концентрациях, включая каталазу, пероксидазу, дисмутазу, бета-Dгликозилтрансферазу, щелочную фосфатазу, эстеразу, S-амино-кетоглютардегидрогеназу и
порфиринсинтетазу. Тканевые жидкости дождевых червей содержат, по крайней мере, 18
белков с молекулярными массами от 1000 до 95000 Д (Cheng, 1985).
В червях Allolobophora caliginosa, впадающих в спячку, содержатся белки, которые способны
гидролизовать коллаген (Kaloustain, 1986). Ученые Китая, Японии и Южной Кореи
обнаружили и выделили ферменты из кишечника и тканевых жидкостей дождевых червей,
которые могут растворять фибрин. В тканях дождевых червей имеется также фермент,
который может растворять ткани самого червя при определенных условиях (Sun, 1997).
Биологические эффекты экстрактов из дождевых червей.
Влияние на нервную систему.
Zhang впервые сообщил в 50-х гг. прошлого века о том, что дождевые черви могут снижать
давление крови (Zhang, 1959). Xu (1963) наблюдал феномен значительного падения
кровяного давления при введении анестезированным собакам экстракта (водного или
спиртового) из мацерированной ткани дождевых червей. Он сделал заключение, что данные
эффекты не могут быть объяснены только с помощью подавления работы сердца. Wang
(1963) выделил эффективно депрессирующий компонент В1 из тканей дождевого червя с
помощью
ионообменной
хроматографии,
которая
существенно
снижала
высокое
артериальное давление крови. Kuang (1984) сообщил, что 100%-ный экстракт из дождевых
червей может улучшать метаболизм допамина и 5-гидрокситриптамина (моноамина) –
посредника передачи нервного импульса в центральной нервной системе.
Влияние на гемореологию.
Rao (1986) сообщил о том, что энзимы из тканевых жидкостей дождевых червей могут
растворять фибрин тромбов. Li (1988) изучал влияние экстракта из дождевых червей на
образование тромбов. Результаты опытов показали, что тотальный экстракт и белковые
фракции дождевых червей обладали существенным положительным воздействием на
растворение различного рода тромбов кролика и человека. Способность растворять тромбы
была открыта в опытах при прямом гидролизе фибрина (Cheng, 1989).
Влияние на кардиоваскулярную систему.
Shen (1982) сообщил, что инъекция экстракта дождевых червей в дозе 0,5г/мл может дать
антиаритмогенный эффект. В различных экспериментальных моделях было показано
устранение аритмии, вызванное адреналином, эктизином и хлоридом бария. Он также мог
вызывать короткую задержку проводимости, которое не являлось причиной воздействия
ионов К+.
Влияние на респираторную систему.
Еще в 30-х гг. прошлого века были выделены вещества из тканей дождевых червей, которые
действовали эффективно и успокаивающе при астме. Этот компонент был использован в
экспериментах на легких кролика. Было показано, что он обладает бронхолитическими
свойствами при бронхоспазме, вызыванным гистамином или пилокарпином. Этот компонент
был инъецирован внутривенно в полость тела экспериментальным животным, при этом 50%
животных становилось устойчивыми к летальной дозе гистамина (Zhang, 1990).
Влияние на гладкие мышцы матки.
Xu (1964) выделил различного рода соединения из дождевых червей, которые обладали
свойством сокращать гладкие мышцы матки. Экспериментальные результаты показали, что
эти вещества существенно увеличивают напряжение матки при беременности и при
отсутствии беременности. Xu (1984) сообщил, что инъекции экстрактов дождевых червей
усиливали сжатие матки у мыши в большей степени, чем инъекция стандартного раствора
питуирина в дозе 0,01 мг/мл.
Антиканцерогенные свойства.
Экстракты
из
дождевых
червей
были
успешно
использованы
для
лечения
трансплантированных раковых клеток крысы S-180 (Wang, 1986), раковая опухоль
становилась значительно меньше после введения в течение 88 дней экстракта в дозе 5 мг/мл
без каких-либо побочных эффектов (Wang, 1988; Han, 1991). Результаты опытов показали,
что некоторые компоненты дождевых червей могут ингибировать включение 3H-TdR в
клетки карциномы желудка Mgc803 (p<0,01), эти компоненты обладали ингибирующими
свойствами даже после прогревания их при температуре 560С в течение получаса. Таким
образом, выделенные диализом компоненты, обладают термоустойчивостью (Han, 1991).
Дальнейшие исследования показали, что некоторые другие компоненты дождевых червей
могут непосредственно ингибировать рост раковых клеток (Han, 1991).
Сперматоцидные свойства дождевых червей.
Янтарная и гиалуроновая кислоты, находящиеся в тканях дождевых червей, могут
агглютинировать и убивать сперматозоиды (Zhang, 1988). Свойство сперматоцидности
дождевых червей используется в Китае для планирования семьи (Zhang, 1998).