CC BY
28
Научни трудове на Съюза на учените в България-Пловдив. Серия Г. Медицина, фармация и дентална медицина т. XXII. ISSN 1311-9427 (Print), ISSN 2534-9392 (On-line). 2017. Scientific works of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series G. Medicine, Pharmacy and Dental medicine, VoLXXII. ISSN 13119427 (Print), ISSN 2534-9392 (On-line). 2018.
ЛОКАЛНО ПРОТИВОВЪЗПАЛИТЕЛНО ДЕЙСТВИЕ НА ЕКСТРАКТ ОТ БРЕЙ (TAMUS COMMUNIS L.)
Мартина Савова 1,Елени Папагияни2 Лилия ВасилеваЗ, Кремена СарачеваЗ, Даринка Димитрова4, Марияна Аргирова5 1Фармацевтичен факултет; 2 Медицински факултет; 3Е!атедра фармакология и лекарствена токсикология, Фармацевтичен факултет;
4Катедра фармаколоаия и клинична фармакология, Медицински факултет; 5Катедра химични науки, Фармацевтичен факултет, Медицински Университет Пловдив, България
ANTI-INFLAMMATORY ACTION FROM TAMUS COMMUNIS L.
EXTRACT IN TOPICAL APPLICATION Martina Savoval, Eleni Papagianni2, Liliya Vasileva3, Kremena Saracheva3, Darinka Dimitrova4, Mariyana Argirova5
aFaculty of Pharmacy; 2 Faculty of Medicine; 3Department of Pharmacology and Drug Toxicoloay, Facuity af Pharmacy; 4Department of Pharmacology and (Clinical pharmacology, Faculty of Medicine; 5Department of Chemical Sciences, Faculty of Phermacy; Medical University PlovPiv, Bulgaria
Abstract
Tamus communis L. (family Dioscoreaceae) is used in the traditional medical systems in Bulgaria, Balkan Peninsula, central and southern Europe, northern Africa and western Asia as local anti-inflammatory agent. The extract of roots and rhizomes is rich of phenanthrenes and dihydrophenanthrenes, phenols, furanocoumarins and flavonoids which exert antiviral activity, antitumour activity and smooth muscle-relaxing activity. The aim of the present study is to investigate anti-inflammatory action of topical application of Tamus communis L. extract. Male Wistar rats were treated with: А: controls 70% ethanol; B: 1.5% ethanol solution of Diclofenac; C: 1% ethanol Tamus communis L. extract; Г: 2% ethanol Tamus communis L. extract. The model of acute inflammation with injection of carrageenan and the model of subacute proliferative inflammation by inducing of granuloma were used. Our results showed that anti-inflammatory effect of Tamus communis L. is better expressed in the model of acute inflammation. The Tamus extract at concentration 1% showed local anti-inflammatory effect similar to the reference drug Diclofenac in acute inflammation model. The extract with higher concentration is with stronger local anti-inflammatory effect than non-steroidal anti-inflammatory agent Diclofenac. Our experiments showed that the Tamus extract has less pronounced effect on chronic inflammation in "cotton-pellet" test.
Keywords: Tamus communis L. extract, rats, carrageenan, "cotton pellet" inflammation
Въведение
Бреят (Tamus communis L.= Dioscorea communis L., Dioscoreaceae) e многогодишно увивно двудомно тревисто растение. Разпространено е на територията на Европа, включително в България, Северна Африка и Арабския полуостров. В народната медицина се използват коренищата и плодовете му за лечение на ревматизъм, артрози, лумбаго и дерматози (Kovacs A et al., 2007). Най-често се прилага под формата на извлек в зехтин, но е възможно и използването на изсушена дрога за посипване на рани с цел ускоряване на заздравяването им (Асенов Ив и съавт., 1998). В експериментални проучвания са описани още противовирусно, спазмолитично, противотуморно и противовъзпалително действия (Al-Khateeb E et al., 2012). Извлеците за експериментални цели са правени с етанол, метанол, хлороформ и други органични разтворители, защото е установено, че водните извлеци са бедни на фенолни съединения и фенантрени. Счита се, че основният лечебен ефект на растението се дължи на тях. Природните фенантрени и тяхната биологична активност при растения от семейство Dioscoriaceae и други семейства са сравнени по отношение на противоболково, противовъзпалително, антиалергично действие, антиагрегантно действие и фитотоксичност (Kovacs A et al., 2008). Цитотоксичност по отношение на туморни клетки е установена при пет фенантрена в метанолов екстракт на прясни корени от билката Брей (Réthy B et al., 2006). Клинични проучвания във фаза II доказват противотуморното действие на Tamus communis L при солидни тумори, включително мултирезистентни карциноми (Cirla A and Mann J, 2003).
Настоящето проучване има за цел да изследва противовъзпалителното действие при локално приложение на екстракт от коренище на Брей.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИ
Материали: Изсушени корени от брей (Tamus communis L.), закупени от местен производител, 96% етанол, дeстилирана вода и Diclofenac sodium.
Мъжки бели плъхове порода Wistar (4 групи, n = 8) бяха третирани локално с:
1) Контролна група - етанол 70%;
2) Позитивна контрола - диклофенак 1,5% разтвор в 70% етанол;
3) Спиртен екстракт от Tamus communis 1% (TC1);
4) Спиртен екстракт от Tamus communis 2% (TC2).
Метод на екстракция:
За приготвянето на екстракта е използван Сокслет-екстрактор. Като извлечител е използван 96% етанол. Полученият извлек е концентриран с помощта на вакуум-изпарител.
За локалното приложение екстракта бе разреден с дестилирана вода, за да се получи екстракт в 70% етанол.
За да можем да направим сравнение на ефекта на екстракта - доза/ефект бе изчислена индиректно концентрацията на ектрахираните вещества посредством гравиметрия.
За фармакологичното изследване са получени 1% и 2% екстракти от корени на брей (ТС1 и TC2) в 70% етанол.
Модел на остро възпаление чрез инжектиране на карагенин
Използван за определяне на потенциална COX-инхибираща активност. Плетизмометрично се измерва обемът (V) на лапата на животното преди и на 2,3,4 и 24ч. след инжектиране с карагенин. За целта беше използван плетизмометър на Ugo Basile, Italy. Тестовите разтвори се нанасят локално по 0,1 ml на животно половин час след инжектиране на карагенина и се повтарят четири пъти през час съответно в 8:45; 9:45; 10:45; 11:45 и на следващият ден в 9:00. Инхибицията на отока на лапата беше изчислена процентно съгласно формулата на Тринус и сътр. :
% инхибиция отока на лапата = (V контрола — Vтестова група )/v контрола *100
Уконтрола -среден обем на лапата на контролната група Vmecmoea група - среден обем на лапата на експерименталната група
Модел на подостро пролиферативно възпаление „Cotton pellet" тест за индуциране развитието на гранулом тип „чуждо тяло". Стерилни памучни тампони с начално тегло 20±1mg бяха субкутанно имплантирани билатерално от двете страни на гръбначния стълб на животните. На 10-я ден след имплантирането формираните грануломи се екстрахират и се сушат 12h при температура 60°C. Апликация на разтворите по групи се нанася локално върху раните два пъти дневно в 9:00 и 13:00 до края на експеримента. Инхибицията на формираните грануломи се изчислява процентно съгласно формулата:
% инхибиране формирането на гранулом (ММконтрола — ММгестова група)/М^контрола*100
Мконтрола-средно сухо тегло на гранулома на контролните животни
Мтестова група-средно сухо тегло на гранулома на животните от тестовата група
Статистическа обработка на получените резултати: За всички показатели бе изчислена средната аритметична стойност (MEAN) и стандартната й грешка (SEM). Резултатите бяха трансформирани съгласно представените формули в проценти. P<0,05 бе приета за статистически значима разлика.
Резултати от модела на карагенинов оток
Групата третирана с разтвор на диклофенак 1,5% показва най-висок процент инхибиране развитието на отока на трети час от тестирането (14 %) спрямо контролната група на съответния час. Екстрактът от брей и в двете използвани концентрации 1 % (TC1) и 2 % (TC2) показва най-висок процент инхибиране на отока на 24я час от теста, съответно 9 % и 18 % спрямо контролната група. Тези стойности показват тенденция за зависимост доза-ефект при локалното приложение на екстракта. (Фигура 1)
20%
Ц5%
rs с
га *
о х
® 5%
it
X
га о.
|о%
7%
-3%
14%
7%
7%
¡1 II I
rfTTTT— ^^^ rfTT-гггть ^
-4%
-3%
3 4
Време натестиране (h)
1S%
24
I Diclofenac 1,5%
I Extract 1%
□ Extract 2%
Фигура 1. Инхибиране отока на лапата при карагенинов модел на възпаление (%)
Резултати от „cotton pellet" тест:
Екстракта в двете концентрации 1 % и 2 % показва ниски проценти на инхибиране формирането на гранулом, съответно 2 % и 4 %. Тези данни са в подкрепа на получените при теста за карагенинов оток, като сочат по-изразен ефект при по-високата концентрация. (Таблица 1)
Таблица 1. Резултати от "cotton pellet" тест - средно сухо тегло на грануломатозната тъкна
% инхибиране формирането на гранулом 2,037045 % 4,174845 %
Контролна група TC1 TC2
mean 79,81333 mg 78,1875 mg 76,48125 mg
SEM 3,52055 mg 6,423394 mg 3,243479 mg
Заключение
Получените от нас резултати ни позволяват да заключим, че противовъзпалителният ефект на Tamus communis е по-добре изразен при модел на остро възпаление. На 24-тия час при модел на остро възпаление 1% екстракт на Брей показа съизмерим локален противовъзпалителен ефект с референтното лекарство Diclofenac. По-високата концентрация (2%) на екстракт от Брей е с по-силно изразен локален противовъзпалителен ефект от нестероидното противовъзпалително средство Diclofenac. В литературата се срещат данни, че инхибиращият ефект на Tamus communis върху формирането на грануломи е сравним с този на hydrocortison (Mascolo N et al., 1987) и Phenylbutazon (Capasco F et al., 1983). Нашите експерименти сочат, че екстракта от Брей повлиява в по-слаба степен хроничното възпаление тип „чуждо тяло". По-добър противовъзпалителен ефект и при този тест има по-високата концентрация.
Tamus communis L. e ксантин-оксидазен инхибитор със значима антиоксидантната и противовъзпалителната активност, които вероятно се дължат на съдържанието на фенолни съединения (Boumerfeg S et al., 2009). По-късно е доказано, че растението съдържа още кумарини, флавоноиди, стилбени и лигнини (Bilto Y et al., 2012). Силно изразена антиоксидантната активност имат фуранокумарините 5,8-dimethoxypsoralen и heraclinin (Zerargui F et al., 2015). Екстрактът от Tamus communis L. е с доказана (in vitro) не само антиоксидантна, но и антибактериална активност, дължаща се на високото съдържание на полифенолни съединения и флавоноиди. Той инхибира растежът на четири бактериални щама: S. aureus, E. agglomerans, S. marcescens и Bacillus sp. (Belkhiri F et al., 2015).
Локалната употреба на билков екстракт от Tamus communis L. при кожни инфекции би намалила риска от развитие на бактериална резистентност и развитието на алергични реакции. Клинично би се изразило в по-бързото зарастване на инфектирани рани и кожни лезии.
Литература:
Асенов И, Гусев Ч, Китанов Г, Николов С, Петков Т, (1998). Билкосъбиране, Билер, София.
Al-Khateeb E, Ohan A, Al-Ani H, (2012). Cytootxicity studies of Tamus communis root and berries extracts on human HEp-2 and AMN-3 carcinoma cells. Hygeia J.D.Med., 4(2): 1-5.
Belkhiri F, Bafhiani A, Boumerfeg S, Charef N, Khennouf S, Arrar L (2015). In vitro antioxidant and antibacterial activities of Tamus communis L root extracts from Algeria. International Journal of Current Research, 7(5): 15621-15627.
Bilto Y, Suboh S, Aburjai T, Abadalla S (2012). Structure activity relationships regarding the antioxidant effects of the flavonoids on human erythrocytes. Nat Sci, 4: 740-747.
Boumerfeg S, Baghiani A, Messaoudi D, Khennouf S, Arrar L, (2009). Antioxydant properties and xanthine oxidase inhibitory effects of Tamus communis L. root extract. Phytotherapy research, 23: 283-288.
Capasco F, Mascolo N, Autore G, De Simone F, Senatore F, (1983). Anti-inflammatory and analgetic activity in alcocholic extract of Tamus communis L. J. Ethnopharmacology, 8: 321-325.
Cirla A, Mann J (2003). Combretastatins: from natural products to drug discovery. Nat Prod Rep, 20: 558-564.
Kovacs A, Forgo P, Zupko I, Rethy B, Falkay G, Szabo P, Hohmann J, (2007). Phenanthrenes and a dihydrophenanthrene from Tamus communis and their cytotoxic activity. Phytochemistry, 68: 687-691.
Kovacs A, Vasas A, Hohmann J, (2008). Natural phenanthrenes and their biological activity. Phytochemistry, 69: 1084-1110.
Mascolo N, Autore G, Capasso F, (1987). Local anti-inflammatory activity of Tamus communis. J Ethnopharmacology, 19: 81-84.
Rethy B, Kovacs A, Zupko I, Forgo P, Vasas A, Falkay G, Hohmann J, (2006). Cytotoxic phenanthrens from the Rhizomes of Tamus communis. Letter. Planta Med, 72: 767-770.
Zerargui F, Boumerfeg S, Charef N, Baghiani A, Djarmouni M, Khennouf S, Arrar L, Zarga M, Mubarak M (2015). Antioxidant potentials and xanthine oxidase inhibitory effect of two furanocoumarins isolated from Thamus communis L. Medicinal Chemistry, 11: 506-513.
