Фульвовая кислота — биологически активная добавка или лекарство?
Полный текст:
Аннотация
Обзор посвящен одной из фундаментальных задач фармакологии, а именно — поиску и созданию новых лекарственных веществ, которые способны проявлять максимальное терапевтическое действие, при этом оказывая минимальные нежелательные реакции в организме. В последние годы во всем мире растет интерес к группе природных органических соединений на основе гумусовых веществ (ГВ), которые обладают широким спектром биологических свойств и активно применяются в животноводстве, сельском хозяйстве и ветеринарии. Опираясь на результаты химико-биологических исследований, можно предположить, что ГВ могут найти свое применение и в различных областях медицины.
Многочисленные исследования доказывают, что ГВ обладают кардиопротекторными, антиоксидантными, противоопухолевыми, антибактериальными, противовирусными, противогрибковыми, антиаллергическими, мембранотропными, гепатопротективными и противовоспалительными свойствами. Помимо этого, они могут стимулировать активность обменных процессов и оказывать влияние на специфическую и неспецифическую резистентность организма. При этом данные литературы указывают на то, что ГВ нетоксичны и не оказывают тератогенного, эмбриотоксического, мутагенного или канцерогенного воздействий.
Фульвовая кислота (ФК), будучи одним из представителей класса ГВ, относится к группе гумусовых кислот, а ее химические свойства и биологическая активность с точки зрения традиционной медицины являются предметом нашего теоретического исследования. Изучение биологических свойств ФК и создание на ее основе лекарственных препаратов является весьма актуальным и перспективным направлением в современной медицине.
Поиск публикаций осуществлялся по базам Scopus, Web of Science, MedLine, The Cochrane Library, eLIBRARY, PubMed и другим.
Ключевые слова
Об авторах
Бендерский Никита Сергеевич — студент 4-го курса лечебно-профилактического факультета
пер. Нахичеванский, д. 29, г. Ростов-на-Дону, 344022
Куделина Оксана Михайловна — кандидат медицинских наук, ассистент кафедры фармакологии и клинической фармакологии
пер. Нахичеванский, д. 29, г. Ростов-на-Дону, 344022
Ганцгорн Елена Владимировна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры фармакологии и клинической фармакологии
пер. Нахичеванский, д. 29, г. Ростов-на-Дону, 344022
Сафроненко Андрей Владимирович — доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры фармакологии и клинической фармакологии
пер. Нахичеванский, д. 29, г. Ростов-на-Дону, 344022
Список литературы
1. Hänninen K. Historical and current progress in understanding the origin and structure of humic substances. Chemistry and Ecology. 2010; 26(2): 1–11. DOI: 10.1080/02757540.2010.494158
2. Zherebtsov S., Ismagilov Z. Effect of the alkylation of brown coal and peat on the composition and properties of humic acids isolated from them. Solid Fuel Chemistry. 2012; 46(6): 339–351. DOI: 10.3103/s0361521912060146
3. Fulvic acid. United States Environmental Protection Agency; 2020 [процитировано 15.01.2020]. Доступно: https://iaspub.epa.gov/sor_internet/registry/substreg/searchandretrieve/advancedsearch/external-Search.do?p_type=CASNO&p_value=479-66-3
4. Попов В.И., Зеленков В.Н., Теплякова Т.В. Биологическая активность и биохимия гуминовых веществ. Часть 2. Медико-биологический аспект (обзор литературы). Вестник Российской академии естественных наук. 2016:16(5): 9–15.
5. Попов А.И., Зеленков В.Н., Теплякова Т.В. Биологическая активность и биохимия гуминовых веществ. Часть 1. Биохимический аспект (обзор литературы). Вестник Российской академии естественных наук. 2016; 16(1): 11–18.
6. Boguta P., Sokołowska Z. Interactions of humic acids with metals. Acta Agroph. Monographiae. 2013; 2: 1–113.
7. Xi B., Tang Z., Jiang J., Tan W., Huang C., Yuan W., Xia X. Responses of the electron transfer capacity of soil humic substances to agricultural land-use types. RSC Adv. 2018; 8(57): 32588–32596. DOI: 10.1039/c8ra04278k
8. Schellekens J., Buurman P., Kalbitz K., Zomeren A.V., Vidal-Torrado P., Cerli C., Comans R.N. Molecular Features of Humic Acids and Fulvic Acids from Contrasting Environments. Environ. Sci. Technol. 2017; 51(3): 1330–1339. DOI: 10.1021/acs.est.6b03925
9. Eshwar M., Srilatha M., Rekha K.B., Sharma S.K. Characterization of Humic Substances by Functional Groups and Spectroscopic Methods. Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci.2017; 6(10): 1768–1774. DOI: 10.20546/ijcmas.2017.610.213
10. Klučáková M. Size and Charge Evaluation of Standard Humic and Fulvic Acids as Crucial Factors to Determine Their Environmental Behavior and Impact. Front Chem. 2018; 6: 235. DOI: 10.3389/fchem.2018.00235
11. Gandy J.J., Meeding J.P., Snyman J.R., van Rensburg C.E.J. Phase 1 clinical study of the acute and subacute safety and proof-of-concept effi cacy of carbohydrate-derived fulvic acid. Clin. Pharmacol. 2012; 4: 7–11. DOI: 10.2147/CPAA.S25784
12. Fulvic acid and its use in the treatment of various conditions. WIPO Patentscope; 2003 [обновлено 27.05.2003; процитировано 15.01.2020]. Доступно: https://patentscope.wipo.int/search/ru/detail.jsf?docId=US39913094
13. van Rensburg C.E., van Straten A., Dekker J. An in vitro investigation of the antimicrobial activity of oxifulvic acid. J. Antimicrob. Chemother. 2000; 46(5): 853. DOI: 10.1093/jac/46.5.853
14. Fulvic acid in combination with fl uconazole or amphotericin b for the treatment of fungal infections. WIPO Patentscope; 2012 [обновлено 02.02.2012; процитировано 15.01.2020]. URL: https://patentscope.wipo.int/search/ru/ detail. jsf?docId=US73482353
16. Fulvic acid and antibiotic combination for the inhibition or treatment of multi-drug resistant bacteria. WIPO Patentscope; 2015 [обновлено 29.01.2015; процитировано 15.01.2020]. Доступно: https://patentscope.wipo.int/search/ru/detail.jsf?docId=US130253547
17. Schepetkin I.A., Khlebnikov A.I., Ah S.Y., Woo S.B., Jeong C.S., Klubachuk O.N., Kwon B.S. Characterization and biological activities of humic substances from mumie. J. Agric. Food. Chem. 2003; 51(18): 5245–5254. DOI: 10.1021/jf021101e
18. Jayasooriya R.G.P.T., Dilshara M.G., Kang C.H., Lee S., Choi Y.H., Jeong Y.K., Kim G.Y. Fulvic acid promotes extracellular anti-cancer mediators from RAW 264.7 cells, causing to cancer cell death in vitro. Int. Immunopharmacol. 2016; 36: 241–248. DOI: 10.1016/j.intimp.2016.04.029
19. Kinoshita H., Kinoshita M., Takahashi A., Yuasa S., Fukuda K. Effect of fulvic acid on ultraviolet induced skin aging: The effect of fulvic acid on fi broblasts and matrix metalloproteinase. Nishinihon Journal of Dermatology. 2012; 74(4): 427–431. DOI: 10.2336/nishinihonhifu.74.427
20. Sabi R., Vrey P., van Rensburg C.E. Carbohydrate-derived fulvic acid (CHD-FA) inhibits carrageenan-induced infl ammation and enhances wound healing: efficacy and toxicity study in rats. Drug. Dev. Res. 2011; 73(1): 18–23. DOI: 10.1002/ddr.20445
21. Zhao Y., Paderu P., Delmas G., Dolgov E., Lee M.H., Senter M., et al. Carbohydrate-derived fulvic acid is a highly promising topical agent to enhance healing of wounds infected with drug-resistant pathogens. J. Trauma. Acute. Care. Surg. 2015; 79 (4 Suppl 2): S121–S129. DOI: 10.1097/TA.0000000000000737
22. Winkler J., Ghosh S. Therapeutic potential of fulvic acid in chronic infl ammatory diseases and diabetes. J. Diabetes. Res. 2018; 2018: 5391014. DOI: 10.1155/2018/5391014
23. Motojima H., O Villareal M., Han J., Isoda H. Microarray analysis of immediate-type allergy in KU812 cells in response to fulvic acid. Cytotechnology. 2011; 63(2): 181–190. DOI: 10.1007/s10616-010-9333-6
24. Gao Y., He J., He Z., Li Z., Zhao B., Mu Y., et al. Effects of fulvic acid on growth performance and intestinal health of juvenile loach Paramisgurnus dabryanus (Sauvage). Fish. Shellfi sh. Immunol. 2017; 62: 47–56. DOI: 10.1016/j.fsi.2017.01.008
25. Shikalgar T.S., Naikwade N.S. Evaluation of cardioprotective activity of fulvic acid against isoproterenol induced oxidative damage in rat myocardium. International Research Journal of Pharmacy. 2018; 9(1): 71–80. DOI: 10.7897/2230-8407.09111
26. Rodríguez N.C., Urrutia E.C., Gertrudis B.H., Chaverri J.P., Mejía G.B. Antioxidant activity of fulvic acid: A living matter-derived bioactive compound. Journal of Food Agriculture and Environment. 2011; 9(3): 123–127.
27. Vašková J., Veliká B., Pilátová M., Kron I., Vaško L. Effects of humic acids in vitro. In Vitro Cellular & Developmental biology. Animal. 2011; 47(5–6): 376–382. DOI: 10.1007/s11626-011-9405-8
29. Ермагамбет Б.Т., Кухар Е.В., Нургалиев Н.У., Касенова Ж.М., Зикирина А.М. Эффективное применение гуминовых препаратов (на основе гуматов) в животноводстве и ветеринарии. Достижения науки и образования. 2016; 10–11: 16–19.
30. Aslantürk Ö.S., Çelik T.A., Sönmez Y.M. Investigation of Antioxidant and In Vitro Wound Healing Activity of Fulvic Acid. Journal of the Institute of Science and Technology. 2019; 9(3): 1316–1326. DOI: 10.21597/jist.509971
31. Schepetkin I.A., Xie G., Jutila M.A., Quinn M.T. Complement-fixing activity of fulvic acid from Shilajit and other natural sources. Phytother Res. 2009; 23(3): 373–384. DOI: 10.1002/ptr.2635
32. Аввакумова Н.П., Кривопалова М.А., Фомин И.В., Жданова А.В. Некоторые особенности функционально-группового состава гумусовых кислот пелоидов. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2010; 11: 24–28.
34. Szabó J., Vucskits A.V., Berta E., Andrásofszky E., Bersényi A., Hullár I. Effect of fulvic and humic acids on iron and manganese homeostasis in rats. Acta. Vet. Hung. 2017; 65(1): 66–80. DOI: 10.1556/004.2017.007
35. Mirza M.A., Ahmad N., Agarwal S.P., Mahmood D., Anwer M.K., Iqbal Z. Comparative evaluation of humic substances in oral drug delivery. Results Pharma. Sci. 2011; 1(1): 16–26. DOI: 10.1016/j.rinphs.2011.06.001
36. Huang W.S., Yang J.T., Lu C.C., Chang S.F., Chen C.N., Su Y.P., Lee K.C. Fulvic Acid Attenuates Resistin-Induced Adhesion of HCT-116 Colorectal Cancer Cells to Endothelial Cells. Int. J. Mol. Sci. 2015; 16(12): 29370–29382. DOI: 10.3390/ijms161226174
37. Jayasooriya R.G.P.T., Dilshara M.G., Kang C.H., Lee S., Choi Y.H., Jeong Y.K., Kim G.Y. Fulvic acid promotes extracellular anti-cancer mediators from RAW 264.7 cells, causing to cancer cell death in vitro. Int. Immunopharmacol. 2016; 36: 241–248. DOI: 10.1016/j.intimp.2016.04.029
38. Pant K., Gupta A., Gupta P., Ashraf A., Yadav A., Venugopal S. Anti-proliferative and anticancer properties of fulvic acid on hepatic cancer cells. Journal of Clinical and Experimental Hepatology. 2015; 5: S2. DOI: 10.1016/j.jceh.2015.07.005
Benderskii N.S., Kudelina O.M., Gantsgorn E.V., Safronenko A.V. Fulvic Acid: an Active Food Additive or Medication? Kuban Scientific Medical Bulletin. 2020;27(3):78-91. (In Russ.) https://doi.org/10.25207/1608-6228-2020-27-3-78-91
Гуминовые вещества – основные органические составляющие почвы, которые образуются при разложении растительных и животных остатков под действием микроорганизмов и абиотических факторов среды (климата, состава почвы, воды и пр.). Только представьте, образование гуминовых веществ — это второй по масштабности процесс превращения органического вещества после фотосинтеза!
Однако ученые нашли выход и разделили ансамбль гуминовых веществ по растворимости на гумин (нерастворимая часть) и гумусовые кислоты (растворяются в щелочных и нейтральных водных растворах). В свою очередь, гумусовые кислоты делят на гуминовые кислоты ( нерастворимые в кислотной среде при рН фульвовые кислоты (хорошо растворимые при любых значениях рН). Гуминовые и фульвовые кислоты выделяются из природного сырья, так как из-за комплексного состава их невозможно синтезировать.
Благодаря высокой растворимости и относительно небольшой молекулярной массе фульвовые кислоты являются наиболее активным участником природных химических процессов. Имея небольшой размер (относительно гуминовых кислот), молекула фульвовой кислоты может работать как снаружи, так внутри клетки.
Фульвовые кислоты: польза для человека
Фульвовые кислоты принято считать одними из эффективнейших природных детоксикантов с высоким связывающим потенциалом. Благодаря малому весу молекулы кислот обладают высокой проникающей способностью, а их избирательность позволяет связывать именно вредные соединения. Эти свойства позволяют использовать фульвовые кислоты для эффективного выведения эндотоксинов, солей тяжелых металлов, радионуклидов, продуктов распада и пр. Принимая на себе значительные объемы токсинов, фульвовые кислоты облегчают работу печени.
Благодаря высокой реакционной способности и мобильности фульвовые кислоты взаимодействуют со свободными радикалами с образованием более инертных, безопасных продуктов. Полученные соединения, в зависимости от их природы, могут быть использованы в качестве питательных веществ или утилизированы.
Фульвовые кислоты легко связываются с ионами металлов, минеральными веществами, транспортируют их через клеточные стенки, активизируют внутриклеточные химические реакции за счет эффективного переноса электронов. В свою очередь, это приводит к нормализации уровня глюкозы и холестерина в крови.
Защита от аллергенов
Помощь в борьбе с вирусами
Фульвовые кислоты также помогают нашему организму справляться с вторжением вирусов. Молекулы фульвовых кислот обволакивают вирусы, препятствуя их проникновению в клетку, что значительно замедляет процесс инфицирования. Прием фульвовых кислот эффективен в целях профилактики и на ранних этапах развития болезни.
Кому полезны фульвовые кислоты:
Людям, проживающим в экологически неблагоприятных районах
При проблемах с желудочно-кишечным трактом
При обострениях аллергии
При отравлениях и интоксикациях
При общем ослаблении иммунитета и для профилактики
Без последствий для организма
Субстанция «Эндофульвин» производится по особой технологии, при которой исходное природное сырье проходит через несколько ступеней очистки, фильтрации и ультрафильтрации, что позволяет достичь высокой степени биодоступности и эффективности.
Клинически подтверждено, что фульвовые кислоты безопасны для организма, не обладают мутагенной, канцерогенной, тератогенной и эмбриотоксической активностью. Их успешно применяют в разных областях медицины: терапии патологий, лечении воспалительных процессов бактериального характера, при нарушении обмена веществ, иммунодефиците и токсичных отравлениях.
Где купить фульвовые кислоты и препараты на их основе?
Фульвовая кислота как правило, имеет более низкие молекулярный размер и вес и более низкую интенсивность цвета по сравнению с гуминовой кислотой. Она обладает наиболее высокой биодоступностью. Фульвовая кислота вступает в реакцию с простыми неорганическими молекулами минеральных веществ и разбивает их на биодоступные вещества в форме ионов.
Фульвовая кислота создается в чрезвычайно малых количествах под воздействием миллионов полезных микробов, работающих на гниении растительного вещества в почвенной среде с достаточным кислородом.
Фульвовая кислота содержит огромное количество естественных биохимических веществ, супернасыщенных антиоксидантов, акцепторов свободных радикалов, супероксиддисмутаз («SOD»), питательных веществ, ферментов, гормонов, аминокислот, натуральных антибиотиков, натуральных антивирусов и натуральных фунгицидов FA имеет низкую молекулярную массу и биологически очень активна. Из-за низкого молекулярного веса, FA имеет способность легко связывать минералы и элементы в своей молекуле, что приводит к их растворению и мобилизации. Затем они в идеальной естественной форме поглощаются и взаимодействуют с живыми клетками.
Фульвовые кислоты невозможно синтезировать из-за их чрезвычайно сложного характера
При этом, основной проблемой остается не экстракция, а последующая очистка, в частности — разрыв молекулярной связи с Cl, Fе, которые в комплексе с FA образуют токсические дигалоацетонитрилыPMID 22295957 и имеют свойство накапливаться в организме до достижения критической точки.
Фульвовая кислота обладает уникальной способностью реагировать как с отрицательно, так и с положительно заряженными неспаренными электронами и делает свободные радикалы (высокореактивные молекулы или фрагменты молекул, которые содержат один или несколько неспаренных электронов) безвредными; может либо изменить их на новые пригодные для использования соединения, либо устранить их, как отходы. FA может аналогичным образом утилизировать тяжелые металлы и детоксифицировать загрязняющие вещества. FA помогает устранить дисбаланс клеток.
Фульвовая кислота может эффективно восстанавливать рост клеток и уменьшать активность антиоксидантных ферментов, которые индуцируются α-Fe2 O3 NPs, что указывает на то, что токсичность NPs снижалась в присутствии Фульвовой кислоты. α-Fe2 O3 могут образовывать большое покрытие заполнителей на поверхности клеток и ингибировать рост клеток. Проверенные FTIR спектры FA взаимодействовали с α-Fe2 O3 NPs через карбоксильные группы, частично заменяли сайты связывания α-Fe2 O3 NPs на клеточных стенках водорослей, таким образом уменьшая покрытие агрегатов NPs на поверхности клеток. Это способствует уменьшению окислительного стресса, вызванного прямым контактом, и увеличению доступности света, что снижает токсичность NPs (PMID 29080111 DOI: 10.1007/s00128-017-2199-y)
Фульвовая кислота поддерживает идеальную среду для растворенных минеральных комплексов, элементов и клеток для биологической реакции друг с другом, вызывая перенос электронов, каталитические реакции и трансмутации в новые минералы.
Фульвовая кислота может быть идентифицирована, как аминокислота, которая отвечает за комплексообразование и мобилизацию минералов для ассимиляции растениями, а впоследствии — животными и людьми. Хелаты фульвокислот солюбилизируют и комплексообразуют все моновалентные и двухвалентные минералы в биопитательные вещества с наивысшей степенью абсорбции для растений и животных. Это самый сильный природный электролит, и он способен потенцировать и усиливать полезные эффекты любых веществ, с которыми он может сочетаться.
Методы определения в экстракте
До недавнего времени не было стандартизованного аналитического метода, по которому научное сообщество могло бы опираться на постоянную точность определения количества фульвокислот в экстракте. Без отраслевого стандарта производители и продавцы фульвовой кислоты использовали методы, которые приводили к различным претензиям к этикеткам, маркетинговой литературе и веб-сайтам коммерческих продуктов фульвокислот. Эти претензии заставили многих ученых и потребителей подвергнуть сомнению достоверность и точность этих заявлений о содержании фульвокислот, что очень затрудняло оценку фульвовых продуктов.
Аналитические методы количественной оценки в прошлом измеряли как гуминовую, так и фульвовую кислоту в качестве ОДНОГО вещества. Это создало аналитические проблемы и массовую путаницу для тех продуктов, которые являются фульвовыми изолятами, не содержащими в них измеримой или очень низкой гуминовой кислоты. Это также является основной причиной того, что содержание фульвокислот обычно неточно и намного ниже, чем выявляется с помощью нового стандартизованного метода.
МЕТОД ЛАМАРА или «Новый стандартизованный метод количественной оценки гуминовых и фульвовых кислот в гуминовых рудах и коммерческих продуктах», разработанный группой ученых и отдельных лиц из различных организаций, занимающихся почвоведением, был принят в качестве стандартизированного метода количественной оценки фульвокислот AAPFCO (Ассоциация американских представителей по контролю за продуктами питания), HPTA (Ассоциация по продаже гуминовых продуктов), и IHSS (Международное общество гуминовых веществ).
Предыдущие методы определения фульвокислот в экстракте
Фульвовая кислота в медицине
Механизм действия Фульвовой кислоты на иммунную систему
В Отчете, опубликованном в качестве совместной работы Национального института здравоохранения (NIH), Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC), Фонда артрита и Американским колледжем ревматологии, были выявлены некоторые уникальные свойства Фульвовой кислоты. Их уникальность связана с селективным воздействием на экспрессию генов. Так, в случае с аллергической реакцией немедленного типа, под воздействием Фульвовой кислоты произошла ингибиция экспрессии таких генов: BMP2, BMP6, CCL11, FLT3, GBP3, IL13, IL12RB1, L13RA1, INHBC, ITGA2/CD49b, ITGAM, IRF8, MAPK8, MS4A2, SELL, TNFRSF6/Fas. Так же наблюдалось уменьшение поступления Ca2+ в клетку, что приводило к снижению потенциала клетки и невозможности передачи импульса. Поэтому развитие аллергической реакции протекало не так бурно и стремительно, как это обычно происходит. При аллергических реакциях, вызванных наличием бактериального эндотоксина, происходит более «бурное» увеличение синтеза Т-киллеров, макрофагов и нейтрофилов, продукция цитокинов и иммуноглобулинов, ТНФ — что в свою очередь свидетельствует о избирательном действии Фульвовой кислоты. В одном случае она сдерживает бурное развитие реакции организма человека на компрометацию, а в другом случае наоборот, стимулирует иммунную систему. Основываясь на потенциальном действии Фульвовой кислоты, можно предположить, что она будет эффективной и в лечении вирусных заболеваний, так как ее большой молекулярный вес и относительные малые размеры позволяют пассивно попадать в любую клетку. Исходя из этого, такие заболевания как ВПЧ, Герпес-вирусы, ВИЧ могут поддаваться лечению без применения интерферонов.
Так же, отдельного внимания заслуживает тот факт, что при аутоиммунных заболеваниях, таких как волчанка, ревматоидный артрит и иных заболеваниях, основной причиной повреждения организма является продукция антител к собственным клеткам. При аутоиммунных заболеваниях прием Фульвовой кислоты приводил к снижению уровня циркулирующих иммунных комплексов, что значительно улучшает состояние пациентов..
При длительном употреблении происходит восстановление клинических показателей крови, в норму приходит С-реактивный белок, снижаются титры иммуноглобулина-G..
Фульвовая кислота, в ключе коррекции иммунного гомеостаза, очень сильное средство, не имеющие аналогов по своему принципу действия, и что немаловажно, без побочных эффектов..
Воздействие Фульвовой кислоты на условно-патогенную микрофлору
Исследование было проведено лабораторией в Претории, ЮАР, с целью выявления воздействия Фульвовой кислоты на условно-патогенную микрофлору. Были взяты Lactobacillus (палочки Дедерлейна), которые находятся в норме во влагалище и Chlamydia trachomatis. Две культуры были культивированы в чашках Петри, на 5-й день, когда колонии прекратили бурный рост, было добавлено одинаковое количество Фульвовой кислоты в обе чашки Петри. На 7-й день культура Chlamydia trachomatis полностью погибла, а палочки Дедерлейна увеличились в объёме
на 10 % с момента добавления Фульвовой кислоты. Был сделан вывод, что причиной гибели Chlamydia trachomatis стало разрушительное воздействие Фульвовой кислоты на стенку клетки, в которой паразитирует Chlamydia trachomatis..
Применение Фульвовой кислоты при лечении опухолей щитовидной железы
Применение Фульвовой кислоты в виде раствора для контрольной группы пациентов с опухолями щитовидной железы оказало благоприятный эффект. Опухоли переставали увеличиваться в объёме, отсутствовало метастазирование раковых клеток, а у пациентов, принимавших Фульвовую кислоту до и после химиотерапии, показатели выживаемости были выше, опухоль железы была полностью и безвозвратно вылечена.
Механизм воздействия Фульвовой кислоты против опухолевых клеток обусловлен тем, что под воздействием Фульвовой кислоты, в раковых клетках запускается пероксидный механизм апоптоза. При наличии адекватного содержания Фульвовой кислоты, она выступает антиоксидантом, что приводит к увеличению уровня свободнорадикального окисления, которое снижается во время активной пролиферации опухолевых клеток.
Воздействие Фульвовой кислоты на метаболические процессы и заболевания.
Лечебное и регенеративное влияние Фульвовой кислоты на ткани человека и клетки
Тесты проводились доктором В. Шликевеем и пятью сотрудниками в Университетской больнице Фрайбург, Германия, на людях, нуждающихся в трансплантации или замене кости во время операции. Трансплантация костной ткани требуется примерно в 15 % всех случаев хирургии опорно-двигательного аппарата, и обычно применяется для восстановления в целом и восстановления фактических дефектов в кости. Есть очевидные недостатки в использовании костных трансплантатов из других областей тела одного и того же пациента, потому что они требуют второй операции и продлевают продолжительность операции. Единственный другой известный источник-заменитель, доступный в достаточно больших количествах для клинического применения, был животной костью в виде неорганические соединения кальция (гидроксиапатит кальция), и хотя организм их не отторгал, у них не было признаков рассасывания. Замечательные характеристики регенерации и резорбции кости были идентифицированы, когда кости имплантаты были пропитаны низкомолекулярным фульвокислотой до пересаживания пациентам. Затем костный имплантат стал сильно остеокондуктивным и служил хозяину ткани как «направляющая линия» для отложения вновь развивающейся костной ткани. Выполнение процедуры с тем же трансплантатом без фульвокислоты не дало видимых признаков регенерации в течение эксперимента. По мнению врачей, резорбция кости наиболее легко объясняется известной способностью фульвокислоты индуцировать активацию лейкоцитов. В предыдущих экспериментах было установлено, что фульвокислоты способны связываться с кальцийсодержащими соединениями, стимулировать гранулоциты. В клиническом тесте было показано, что фульвокислота активирует и стимулировать лейкоциты, стимулирует заживление, превращает неорганический кальций в органический биологически активный, клеточная регенеративная среда, способствующая росту новых костей, стимулирует клеточный рост и регенерацию.
Влияние индукции фульвокислот на физиологию, метаболизм и биосинтез, связанные с липидом, транскрипцию гена Monoraphidium sp. FXY-10.
Фульвовая кислота (FA) вызывает накопление липидов в Monoraphidium sp. FXY-10. Таким образом, на сдвиг метаболизма и изменения экспрессии генов оказывают влияние фульвокислоты. В этом исследовании содержание липидов и белков быстро увеличивалось с 44,6 % до 54,3 % и с 31,4 % до 39,7 % при лечении ФА соответственно. Напротив, содержание углеводов резко сократилось с 49,5 % до 32,5 %. Была также проанализирована корреляция между содержанием липидов и экспрессией генов. Результаты показали, что гены accD, ME и GPAT достоверно коррелируют с накоплением липидов. Эти гены могут влиять на накопление липидов и могут быть выбраны в качестве кандидатов на модификацию. Эти результаты продемонстрировали, что FA значительно увеличивает накопление микрогалогенных липидов путем изменения внутриклеточных реактивных видов кислорода, экспрессии генов и активности ферментов ацетил-CoA-карбоксилазы, яблочного фермента и фосфоенолпируват-карбоксилазы. PMID 28042988
Фульвовая кислота и молекулярная генетика
Различные клетки человека могут делиться ограниченное количество раз, при этом каждый вид клеток имеет разное, но конечное количество делений, ввиду того, что каждый раз при делении от родительской с помощью теломераза (фермент) отрезается небольшой фрагмент — теломеры. Теломер расположен на концах хромосомы, он как бы запечатывает и стабилизирует цепочку. Поэтому при каждом делении ДНК «укорачивается» на длину теломера, таким образом ДНК, попавшая в обе дочерние клетки становится «укороченной». И родительская ДНК и обе дочерние клетки становятся «дефектными» по сравнению с родительским источником. Теряется информация о части функций родительской клетки. Следующее деление двух получившихся дочерних клеток и образование уже 4-х, также происходит с укорочением теломера ДНК. Данный феномен носит название концевой недорепликации и является одним из важнейших факторов биологического старения. Но теломераза при помощи собственной РНК-матрицы не только обрезает, но также и достраивает теломерные повторы и удлиняет теломеры. В большинстве дифференцированных (обычных) клеток теломераза заблокирована, и ничего не «достраивает», однако активна в стволовых и половых клетках. Одна из основных функций теломеразы заключается в активизации теломер в клетках человеческого эмбриона в период его активного роста, тем самым, предотвращая повреждение или утрату генетической информации при делении клеток.
Теломеразу считают ключом к клеточному бессмертию, «источником юности». Теломераза, обладает настолько необычными свойствами, что за её открытие и исследование её влияния трое учёных (Элизабет Блекбёрн, Кэрол Грейдер и Джек Шостак) получили Нобелевскую премию в 2009 г. Сама теломераза была обнаружена Керол Грейдер ещё в 1984 г. Существование эффекта компенсации укорачивания теломеров было предсказано задолго до этого, Российским биологом Оловниковым Алексеем (в 1973 г.) он назвал эту теорию маргинотомией.
Длительное время считалось, что при делении клеток получается точная копия исходной — родительской клетки. Но в результате исследований, проведённых в 1965 г. Леонардом Хейфликом, выяснился следующий «предел» или так называемый «лимит Хейфлика» — ограничение максимального количества делений соматических клеток. Хейфлик наблюдал в микроскоп, как клетки человека, делящиеся в клеточной культуре умирают, после приблизительно 50 делений и проявляют признаки старения при приближении к этой границе. Эта граница была найдена в культурах всех полностью дифференцированных клеток, как человека так и других многоклеточных организмов.
Максимальное число делений различно в зависимости от типа клеток и еще сильнее различается в зависимости от организма. Для большинства человеческих клеток «предел Хейфлика» составляет 52 деления. Когда клетки в культуре приближаются к пределу Хейфлика, старение может быть замедлено деактивацией генов, которые кодируют белки, подавляющие образование опухолей. Это, в частности, белок, называемый p53. Измененные таким образом клетки рано или поздно достигают состояния, называемого «кризисом», когда большая часть клеточной культуры умирает. Однако, иногда клетка не перестает делиться даже при достижении кризиса. Обычно в это время теломеры полностью разрушены и состояние хромосомы ухудшается с каждым делением. Оголенные концы хромосом распознаются как разрывы обеих цепей ДНК. Обычно повреждения такого рода устраняются путем соединения разорванных концов ДНК. Однако, случайно соединенными могут оказаться концы разных хромосом, так как они более не защищены теломерами. Это временно позволяет решить проблему отсутствия теломер, однако во время анафазы клеточного деления сцепленные хромосомы разрываются на части случайным образом, что приводит к большому количеству мутаций и хромосомных аномалий. По мере продолжения этого процесса геном клетки повреждается все больше. Наконец, наступает момент, когда либо объем поврежденного генетического материала становится достаточным для гибели клетки, (путем запрограммированной клеточной смерти (т. н. апоптоза) либо происходит дополнительная мутация, активирующая фермент теломеразу. После активации теломеразы некоторые виды мутировавших клеток становятся бессмертными. Так, многие раковые клетки считаются бессмертными, поскольку активность генов теломеразы в них, позволяет им делиться практически бесконечно.
Кроме того, теломераза активирует гликолиз, что позволяет раковым клеткам использовать сахара для поддержания заданной скорости роста и деления (эти скорости огромны и сравнимы со скоростями роста клеток в зародыше).
Потенциальным разрешением проблемы концевой недорепликации может служить применение Фульвовой кислоты.
