Рассеянный склероз (РС) — хроническое демиелинизирующее заболевание, в основе которого лежат аутоиммунные и нейродегенеративные процессы, следствием которых является множественное очаговое и диффузное поражение центральной нервной системы (ЦНС). РС приводит к инвалидизации пациентов и значительно снижает качество их жизни [1]. Также РС — это одно из наиболее распространенных и значимых в медико-социальном плане заболеваний нервной системы у лиц молодого возраста (средний возраст постановки диагноза во всем мире — 32 года) [2]. На территории России общее число пациентов с РС составляет около 80 тыс. (примерно 55 человек на 100 тыс. населения) [2].

РС, как и многие другие хронические неврологические заболевания, имеет сложный этиопатогенез. Установлена роль как генетической восприимчивости, так и воздействия окружающей среды [3]. Такие факторы, как недостаточное воздействие солнечного света, дефицит витамина D, диетические факторы, избыточная масса тела, курение, психоэмоциональный стресс, инфекции, вызванные герпесвирусами (вирус Эпштейна—Барр, цитомегаловирус, вирус герпеса 6-го типа), повышают риск развития РС [4—7].

Недавние исследования показали различия в составе кишечной микробиоты у здоровых лиц и пациентов с РС. У последних отмечаются изменения содержания различных микроорганизмов (в частности, Methanobrevibacter, Akkermansia, Bifidobacterium, Butyricimonas, Bacteroidaceae, Faecalibacterium, Ruminococcus, Lactobacillus, Enterococcus, Enterobacter, Clostridium Candida, и др.) в кишечной микробиоте [8—13]. Состав микробиоты меняется в зависимости не только от диетических факторов [14], но и от длительности заболевания [10, 12, 13], типа течения РС [12, 13], патогенетической терапии [9, 12, 13, 15]. Следует отметить, что функциональное значение кишечного микробиоценоза неоднородно. Некоторые его компоненты могут усиливать активацию аутореактивных лимфоцитов, запускающих воспалительные изменения в ЦНС, при этом другие, напротив, за счет таких своих метаболитов, как короткоцепочечные жирные кислоты, обладают, скорее, противовоспалительными свойствами [16].

В патогенезе РС участвуют различные механизмы, обусловливающие активацию определенных субпопуляций T-клеток (в основном, Th1- и Th17-клетки) и продукцию ими провоспалительных цитокинов (в частности, интерферон (IFN)-γ и интерлейкин (IL)-17) [17]. Активация B-клеток также играет важную роль в патогенезе РС [18—20].

Современная терапия препаратами, изменяющими течение РС (ПИТРС), во многом направлена на факторы патогенеза РС. Данная терапия позволяет существенно снизить активность заболевания [21]. Несмотря на значительный прогресс, связанный с появлением ПИТРС, лечение пациентов с РС остается одной из основных проблем клинической неврологии. Применение ПИТРС ассоциировано с различными побочными эффектами, зачастую приводящими к отмене терапии. Так, применение ПИТРС второй или третьей линии связано с тяжелыми побочными эффектами из-за мощного иммуносупрессивного действия [22]. Не все пациенты в достаточной степени отвечают на данную терапию. Актуальным является поиск соединений для дополнительной терапии РС на фоне ПИТРС, которые бы сходным образом влияли на факторы патогенеза РС, обладая при этом благоприятным профилем безопасности. К числу таких соединений можно отнести полифенолы.

Полифенолы — соединения, как правило, имеющие в своем составе несколько фенольных групп, часто природного происхождения. Наличие фенольных групп приводит к формированию повышенной электронной плотности у данных соединений, что позволяет им вступать во взаимодействия с различными биологическими мишенями [23]. Разнообразие и широкое распространение полифенолов в растениях привели к различным способам классификации этих природных соединений. Полифенолы классифицируются по источнику образования, биологической функции и химической структуре [24, 25]. Полифенолы, как правило, обладают противовоспалительными эффектами, модулируют состав микробиоты, способствуют уменьшению выраженности нейродегенеративных процессов [26—29]. В данном обзоре рассматриваются механизмы действия и фармакологические эффекты различных полифенолов при РС и его модели in vivo — экспериментальном аутоиммунном энцефаломиелите (ЭАЭ).

Механизмы действия полифенолов при РС

Воспаление тканей белого и серого вещества в ЦНС из-за фокальной инфильтрации иммунными клетками и их цитокинами является начальной и, по-видимому, решающей стадией повреждения при РС. Таким образом, противовоспалительная активность полифенолов, основанная на одновременной модуляции различных звеньев иммуновоспалительного ответа, может играть важную роль в патогенетической терапии РС [30]. Можно выделить мишени, регулирующие процессы иммунологической толерантности [31], которые в значительной степени являются общими для многих полифенолов.

Одной из важнейших точек приложения полифенолов являются мишени на уровне внутриклеточных путей передачи сигнала, особенно на уровне различных киназ (ферменты, катализирующие фосфорилирование). Полифенолы в ряде случаев способны конкурировать за связывание с субстратным сайтом на различных киназах. В качестве примера киназ, регулируемых полифенолами, можно привести митоген-активированные протеинкиназы (MAPK). MAPK включают группу серин/треониновых протеинкиназ, в основном активирующихся стрессовыми факторами, митогенами, а также факторами роста, играют центральную роль во многих клеточных процессах, включая регуляцию генов, связанных с воспалением. Потенциальное влияние полифенолов на MAPK определяется как особенностями самого полифенола, так и клеток-мишеней. Показана ингибирующая активность полифенолов в отношении JNK (c-Jun аминотерминальные киназы), ERK-1/2 (киназы, регулируемые внеклеточным сигналом), p38/SAPKs (стресс-активируемые протеинкиназы). Эти тормозящие эффекты приводят к снижению экспрессии и высвобождению провоспалительных факторов, таких как фактор некроза опухоли альфа (TNF-α), и молекул адгезии, что может иметь важное значение для уменьшения проникновения через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) различных повреждающих факторов. В частности, показано, что полифенол кверцетин препятствует фосфорилированию и активации JNK макрофагов RAW 264.7, стимулированных липополисахаридом (ЛПС), ингибируя транскрипцию TNF-α [28].

Также показано, что другой полифенол, куркумин, имеет потенциал для ингибирования нейровоспаления, дозозависимо (в концентрациях 5—20 мкМ) подавляя сигнальные пути фактора транскрипции NF-κB и MAPK в клетках микроглии, активированных Pam3CSK4 (синтетический лиганд TLR2/TLR1-рецепторов). Известно, что при хроническом нейровоспалении внутриклеточные сигнальные пути, включая ядерный NF-κB и MAPK, становятся гиперактивированными [32].

В числе полифенолов особо можно отметить соединения, являющиеся метаболитами микробиоты. Одной из наиболее перспективных групп таких соединений являются уролитины. Уролитины — это микробиотические метаболиты других полифенолов — галлотанинов и эллаговой кислоты. Биодоступность уролитинов превышает биодоступность их полифенольных предшественников [33]. Уролитины ослабляют ЛПС-индуцированное нейровоспаление на клеточной модели микроглии BV2, что может быть опосредовано ингибированием NF-κB, MAPK (p38 и Erk1/2) и активацией сигнального пути протеинкиназы B (Akt). В частности, в ЛПС-стимулированных клетках BV2 микроглии уролитины A и B дозозависимо (3—30 мкМ) уменьшают высвобождение оксида азота, экспрессию провоспалительных цитокинов TNF-α, IL-6, и IL-1β, а также снижают уровень фосфорилирования Erk1/2, p38 MAPK, Akt, и подавляют сигнальный путь NF-κB [34]. На рисунке представлены различные компоненты путей внутриклеточной передачи сигнала, принимающие участие в активации аутореактивных лимфоцитов при РС и являющиеся K мишенями для полифенолов.

Некоторые мишени полифенолов на путях внутриклеточной передачи сигнала, участвующие в регуляции активации аутореактивных лимфоцитов.

PI3K/Akt/mTOR — внутриклеточный сигнальный путь, центральными компонентами которого являются ферменты фосфоинозитид-3-киназа (PI3K), киназы Akt и mTOR; JAK/STAT-3 — сигнальный путь янус-киназы и фактора транскрипции STAT-3 (преобразователя сигналов и активатора транскрипции 3), играет важную роль в передаче сигналов от рецепторов клеточной мембраны к ядру; Wnt/catenin- сигнальный путь, вызывает накопление β-катенина в цитоплазме и его транслокацию в ядро для выполнения роли активатора факторов транскрипции; PTEN — фосфатаза с двойной субстратной специфичностью, катализирует отщепление фосфатной группы у фосфатидилинозитол-3-фосфата, подавляя активность пути PI3K/Akt/mTOR.

Помимо влияния на пути внутриклеточной передачи сигнала, полифенолы способны оказывать противовоспалительный эффект в отношении нейровоспаления путем модуляции рецепторов ароматических углеводородов (AhR). Активация AhR способна увеличивать количество и иммуносупрессивную активность T-регуляторных клеток (Treg), обладающих мощным противовоспалительным потенциалом. Также показано, что активация AhR способна подавлять воспаление путем индуцирования супрессорных клеток миелоидного происхождения (myeloid-derived suppressor cells — MDSCs). Активация AhR влечет за собой и определенные эпигенетические изменения, снижая деметилирование промоторов IL-17, подавляя Th17-клетки и ослабляя воспаление [35]. Многие полифенолы, такие как куркумин, уролитин A, рутин, являются лигандами AhR [35—37].

В свете влияния микробиоты на патогенез РС важными представляются процессы взаимодействия полифенолов с микробиотой. Полифенолы могут воздействовать на микробиоту кишечника, способствуя росту протективных бактерий и препятствуя росту патогенных бактерий. Как уже было отмечено выше в свете уролитинов, микробиота может воздействовать на полифенолы, повышая их биодоступность. В исследованиях in vivo показано, что куркумин может ослаблять вызванное западной диетой повышение уровня ЛПС в плазме и улучшать барьерную функцию кишечника [38]. В другом исследовании введение моноглюкуронида куркумина мышам с ЭАЭ оказывало влияние на микробиоту кишечника в отношении не только ее общего состава, но и количества отдельных бактерий, каждая из которых была связана с модуляцией нейровоспаления [39].

Фармакологические эффекты полифенолов при ЭАЭ

ЭАЭ является животной моделью нейровоспаления и демиелинизации ЦНС. Для ЭАЭ характерна инфильтрация T-клеток и моноцитов в ЦНС [40]. В литературе описан богатый опыт применения различных полифенолов при ЭАЭ. Силибин (силибинин) — полифенольное соединение, полученное из плодов и семян Silybum marianum (расторопша пятнистая), существенно ослабляет симптомы ЭАЭ посредством ингибирования активации дендритных клеток (ДК) и дифференцировки клеток Th17. Данное соединение оказывает эффект на ДК, снижая экспрессию костимулирующих молекул (CD80 и CD86), а также экспрессию MHC II.

Куркумин, особенно его различные модификации с повышенной биодоступностью, также активно исследуется при ЭАЭ. Самкам крыс Lewis с ЭАЭ полимеризованный нано-куркумин (ПНК) и нативный куркумин вводили ежедневно внутрибрюшинно с 12-го по 29-й день после иммунизации. При исследовании профилактического действия ПНК крысы получали ПНК с 1-го дня иммунизации. Лечение с помощью ПНК приводило к снижению показателей заболевания при терапевтическом и профилактическом введении по сравнению с контрольной группой. В исследовании показано значительное снижение степени демиелинизации, воспаления и повреждения ГЭБ [41].

Показано влияние полифенолов листьев оливы на окислительный стресс в мозге крыс с ЭАЭ. Препараты листьев оливы (содержащие, в частности, полифенол олеуропеин) ослабляют клиническое течение ЭАЭ и обеспечивают нейропротекцию, снижая окислительный стресс, модулируя состояние микроглии и сохраняя целостность миелина. В данном исследовании показано, что полифенольная терапия увеличивает распространенность M2 противовоспалительного фенотипа микроглии (Iba+ CD206+), уменьшая M1 провоспалительный фенотип (Iba+ iNOS+) в субвентрикулярной зоне [42].

Крайне интересной представляется недавняя работа по исследованию влияния уролитина A при ЭАЭ, являющегося, как уже было отмечено выше, полифенольным метаболитом кишечной микробиоты. Пероральный прием уролитина A (25 мг/кг/сут) подавлял прогрессирование ЭАЭ у мышей на профилактической, индукционной и эффекторной фазах. Гистологическая оценка показала, что в ЦНС животных, получавшей уролитин A, присутствовало значительно меньше воспалительных клеток, клеток микроглии M1-типа и активированных ДК, а также меньшее количество инфильтрирующих клеток Th1/Th17. При этом демиелинизация была также снижена. В исследовании in vitro уролитин A (25 мкМ) ингибировал активацию ДК костномозгового происхождения, снижал дифференцировку клеток Th17 в условиях поляризации T-клеток и в системе совместного культивирования CD4+ T-клеток и ДК. Показано, что уролитин A ингибирует патогенность клеток Th17 при адаптивном ЭАЭ. Авторы заключают, что механизм действия уролитина A состоит в прямом воздействии на рецепторы AhR и модуляции путей внутриклеточной передачи сигнала [43]. Данная работа является крайне важной в ряду исследований влияния полифенолов при ЭАЭ в связи с использованием перорального введения полифенолов, что более физиологично, чем внутрибрюшинное введение, использующееся в большинстве работ с ЭАЭ. Возможно, более высокая биодоступность уролитина A, по сравнению с его полифенольными предшественниками, позволяет использовать данное вещество в пероральной форме.

Клинические исследования применения полифенолов при РС

Помимо доклинических, проводятся и клинические исследования применения полифенолов при РС. Одним из наиболее активно исследуемых полифенолов как на доклиническом, так и на клиническом уровне является куркумин. Куркумин получают из корневища Curcuma longa. Куркумин обладает противовоспалительным и нейропротективным действием, способен проникать через ГЭБ, вызывая интерес для терапии различных неврологических расстройств, однако, как и у многих других полифенолов, недостаточная биодоступность ограничивает его клиническое применение. В связи с этим во многих клинических исследованиях используются новые формы куркумина, обладающие повышенной биодоступностью. К способам повышения биодоступности куркумина можно отнести его конъюгацию с фосфолипидами, соединение с эмульгаторами (например, с твином-80), совместное применение с пиперином. В последние годы исследуются способы повышения его биодоступности с использованием наночастиц [44].

Проведены рандомизированные плацебо-контролируемые клинические исследования, в которых рассматривали эффекты нано-куркумина (мицеллы, содержащие куркумин, способные диспергироваться и растворяться в воде) у пациентов с рецидивирующе-ремиттирующим РС (РРРС). Выборка из 50 пациентов с РРРС была случайным образом распределена на две группы. Опытная группа получала капсулу нано-куркумина ежедневно в течение 6 мес, группа сравнения — плацебо. В крови оценивались уровни экспрессии малых интерферирующих РНК (миРНК), миРНК-зависимых мишеней, экспрессия транскрипционных факторов и провоспалительных цитокинов. Известно, что миРНК вносят свой вклад в патогенез РС посредством различных путей, участвуя в регуляции иммунных реакций (влияя на B- и T-клетки) [45]. Результаты исследования показали, что степени экспрессии миРНК, включая миРНК-132, миРНК-16 и миРНК-145, в группе нано-куркумина были ниже, чем в контрольной группе, а уровни их мишеней, включая протеин Foxp3, важный для функционирования супрессорных T-регуляторных клеток, — несколько выше. Экспрессия важных провоспалительных факторов транскрипции и цитокинов (STAT-1, NF-κB, AP-1, IL-1β, IL-6, IFN–γ, CCL2, CCL5 и TNF-α) была значительно снижена. Кроме того, наблюдалось статистически значимое снижение значений по шкале EDSS в группе, получавшей нано-куркумин (с 1,77 до 0,98 баллла) [46].

В другом рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании было показано, что нано-куркумин восстанавливает нарушенный профиль экспрессии миРНК при РС. В данном исследовании принимали участие 50 пациентов с РРРС и 35 здоровых доноров (группа контроля). Уровень экспрессии миРНК оценивался в начале исследования и через 6 мес после начала терапии нано-куркумином. По результатам данного исследования уровни экспрессии миРНК-16, миРНК-17-92, миРНК-27, миРНК-29b, миРНК-126, миРНК-128, миРНК-132, миРНК-155, миРНК-326, миРНК-550 и миРНК-340 значительно снизились у пациентов с РРРС, получающих нано-куркумин [47]. Помимо оценки уровней миРНК, авторы провели исследование по оценке функции Th17-клеточного звена иммунитета у пациентов с РС после курса терапии нано-куркумином. Известно, что клетки Th17 играют одну из ключевых ролей в патогенезе РС, в значительном количестве присутствуя в периферической крови и цереброспинальной жидкости у пациентов с РС, причем во время обострений их количество увеличивается в несколько раз [48]. Результаты показали, что после 6-месячного курса терапии нано-куркумином (80 мг/сут) произошло значительное снижение частоты Th17 клеток в периферической крови пациентов с РС, снижение уровней экспрессии RORyt (фактор транскрипции, значимый для Th17 клеток) и IL-17 в активированных мононуклеарных клетках периферической крови, а также уровня продукции IL-17 [49].

Проводились клинические исследования терапевтических эффектов при РС и других полифенолов. Ресвератрол (3,5,4-тригидрокси-транс-стилбен) является природным фитоалексином, содержащемся в винограде [50]. В исследовании A. Siahpoosh и соавт. [51] использовались капсулы с экстрактом из виноградных косточек, при этом оценивалась физическая и умственная активность у пациентов с РРРС. Шестьдесят пациентов с РРРС были случайным образом разделены на две группы. Основная группа получала капсулу, содержащую 450 мг порошка экстракта виноградных косточек 2 раза в сутки в течение 1 мес, группа плацебо получала капсулу того же размера без экстракта виноградных косточек. Все пациенты получали терапию ПИТРС интерферонами. Усталость рассчитывалась на основе шкалы качества жизни при РС до и после лечения. Результаты показали, что использование капсул из виноградных косточек значительно изменило физическую и умственную активность, улучшая качество жизни у пациентов с РРРС.

В другом исследовании оценивался терапевтический потенциал эпигаллокатехин галлата (ЭГКГ), основного полифенола зеленого чая. Выборка состояла из 27 пациентов с РС. Пациенты находились на изокалорийной диете, которой следовали в течение 4 мес, рацион был обогащен 60 мл кокосового масла, разделенного на 2 приема (30 мл на завтрак и 30 мл в обед), а также 800 мг ЭГКГ, который пациенты получали в капсулах по 400 мг (2 раза в сутки). Оценивался уровень IL-6 в исходном состоянии и после 4 мес терапии. Результаты показали статистически значимое снижение уровня IL-6 в сыворотке у пациентов с РС (с 3,5 до 1 пг/мл) [52]. Данные различных клинических исследований полифенолов при РС суммированы в таблице.

Данные клинических исследований полифенолов при РС

Перспективы и ограничения применения полифенолов при РС

Как уже было отмечено выше, полифенолы обладают способностью модулировать различные мишени на путях регуляции иммунно-воспалительного ответа. Показано, что полифенолы подавляют такие важные факторы для патогенеза РС, как функция клеток Th17 и Th1, вместе с тем усиливая функцию противовоспалительного звена иммунитета, в частности T-регуляторных клеток. Потенциальная значимость полифенолов для терапии РС подтверждается и благоприятным влиянием данных соединений (в частности, куркумина, уролитина A, ресвератрола) на животной модели РС — ЭАЭ. Имеются и позитивные результаты клинических исследований применения полифенолов при РС, в частности куркумина и ЭГКГ. С другой стороны, количество таких клинических исследований является недостаточным для вхождения веществ из группы полифенолов в клиническую практику при терапии РС.

Важен тщательный подбор конкретных полифенолов, перспективных для клинических исследований. Наибольшую роль в выборе конкретного соединения может играть биодоступность. Биодоступность полифенолов крайне ограничена, что обычно приводит к несоответствию концентраций, достижимых в плазме крови, а также в области мишеней полифенолов, их концентрациям в исследованиях in vitro. Таким образом, актуальным является использование соединений с относительно высокой для полифенолов биодоступностью (уролитин A), а также применение различных форм с повышенной биодоступностью для других полифенолов. К таким новым формам можно отнести различные модификации куркумина с увеличенной биодоступностью.

Также важным ограничением при исследованиях полифенолов является их интенсивный метаболизм в организме с образованием как фармакологически активных, так и неактивных метаболитов. Открытый вопрос о том, какие соединения играют наибольшую роль в фармакологическом эффекте — исходный полифенол или его метаболиты, существенно затрудняет интерпретацию данных, полученных in vitro для нативных полифенолов [55]. Исходя из вышеизложенного представляется перспективным исследование полифенолов в качестве дополнительной терапии к ПИТРС при различных формах РС. Особенно важно проведение большего количества клинических исследований препаратов на основе полифенолов с повышенной биодоступностью.

Работа выполнена в рамках ГЗ (научной темы): 122022100106-9.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.