CC BY
24
ЛИТЕРАТУРА
1. Brand D.D., Latham К.А., Roslonic E.F. Collagen-induced arthritis // Nature Protocols. — 2007. — Vol.2. N.5. — P. 12691275.
2. Edwards f.C.W, Pettipher E.R. (Eds) Mechanisms and Models in Rheumatoid Arthritis. — San Diego: Academic Press, CA, 1995.— P. 431-446.
3. Firestein G.S. Evolving concepts of rheumatoid arthritis // Nature. 2003. — N 423 (6937). — P.356-361.
4. Монгольскийн Государственный Постановление 165. 5-го Августа 2004 года. Список принятия — 350 Сапожниковия растопыренная ((Saposhnikovia Divaricata Turcz) Schischk)). Государственная информация 39. — 2004. — 724.
5. Национальная статистическая служба Монголии. Годовой отчет 2009-2011 года.
6. Rindfleisch J.A. Muller D. Diagnosis and management of
rheumatoid arthritis // American Family Physician. — 2005. — Vol.72. N.6. — P. 1037-1047.
7. Schwab J.H. Bacterial cell wall arthritis: models of chronic recurrent polyarthritis and reactivation of monoarticular arthritis // Mechanisms and models in rheumatoid arthritis / B.Henderson,
8. Sandra J., Bin L., Geng Z., et al. Deacetylase inhibition increases regulatory T cell function and dexrease incidence and severity of collagen-induced arthritis // Exp Mol Pathol. — 2009. —
9. Shih-Yao C., Chao-Liang W., Chi-Chen I., etal. Amelioration of CIA through CD+T cell apoptosis and synovial IL-17 reduction by indoleamine 2, 3-dioxygenase gene therapy // Human Gene
REFERENCES
1. Brand D.D., Latham K.A., Roslonic E.F. Collagen-induced arthritis // Nature Protocols. — 2007. — Vol.2. N.5. — P. 1269-1275.
2. Edwards f.C.W, Pettipher E.R. (Eds) Mechanisms and Models in Rheumatoid Arthritis. — San Diego: Academic Press, CA, 1995.— P. 431-446.
3. Firestein G.S. Evolving concepts of rheumatoid arthritis // Nature. — 2003. — Vol. 423 (6937). — P.356-361.
4. Mongol'skiin Gosudarstvennyi Postanovlenie 165. 5-go Avgusta 2004 goda. Spisok prinyatiya — 350 Sapozhnikoviya rastopyrennaya ((SaposhnikoviaDivaricata Turcz) Schischk)). Gosudarstvennaya informaciya 39. — 2004. — 724. (in Mongolian)
5. Nacional'naya statisticheskaya sluzhba Mongolii. Godovoi otchet2009-2011 goda. (in Mongolian)
6. Rindfleisch J.A. Muller D. Diagnosis and management of
rheumatoid arthritis // American Family Physician. — 2005. —
7. Schwab J.H. Bacterial cell wall arthritis: models of chronic recurrent polyarthritis and reactivation of monoarticular arthritis // Mechanisms and models in rheumatoid arthritis / B.Henderson,
8. Sandra J., Bin L., Geng Z., et al. Deacetylase inhibition increases regulatory T cell function and dexrease incidence and severity of collagen-induced arthritis // Exp Mol Pathol. — 2009. —
9. Shih-Yao C., Chao-Liang W., Chi-Chen I., et al. Amelioration of CIA through CD+T cell apoptosis and synovial IL-17 reduction by indoleamine 2, 3-dioxygenase gene therapy // Human Gene
Информация об авторах: Гундэгмаа Цэрэнсоном, докторант кафедры Фармакологии, Улан-Батор, ул. Чойдог — 4, Монгольский Государственный Научный Медицинский Университет, Биомедицинский институт. E-mail: gundeg_ts@yahoo.com Тел. 976-99132174; Халиун Нямбаяр, к.м.н., кафедра фармакологии, Улан-Батор, ул. Чойдог — 4, Монгольский Государственный Научный Медицинский Университет, Биомедицинский институт. E-mail: khaliun@mnums.edu.mn Тел. 976-99007362; Чойжамц
Information About of the Authors: Gundegmaa Tserensonom? doctoral student in pharmacology, Ulaanbaatar, street Choydog — 4, Mongolian State Scientific Medical University, Biomedical Institute. E-mail: gundeg_ts@yahoo.com, Tel. 976-99132174; Hariun Nyambayar, MD, PhD, Department of Pharmacology, Ulaanbaatar, street Choydog — 4, Mongolian National Research Medical University, Biomedical Institute. E-mail: khaliun@mnums.edu.mn, Tel. 976-99007362; Choyzhamts Ready, Professor, Ph.D., Rector —
"Otoch Manramba" Traditional Medical University.
© ИТЫГИЛОВ М.Ю., ТОРОПОВА А.А., РАЗУВАЕВА Я.Г. — 2015 УДК 615.322
БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В МЕХАНИЗМЕ НЕЙРО- И ГЕПАТОПРОТЕКТИВНОГО ВЛИЯНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СРЕДСТВА «ПОЛИНООФИТ»
Анюта Алексеевна Торопова1, Михаил Юрьевич Итыгилов2, Янина Геннадьевна Разуваеваи ('Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, г. Улан-Удэ, директор — д.б.н., проф. Л.Л. Убугунов; 2Бурятский государственный университет, г. Улан-Удэ, ректор — чл.-корр. РАО C.B. Калмыков)
Резюме. Изучено влияние растительного средства «Полиноофит» на показатели энергетического метаболизма в ткани печени и головного мозга белых крыс в посленаркозном периоде (фторотан). Эксперименты проведены на 30 белых крысах линии Wistar. Определены концентрации молочной и пировиноградной кислот, содержание АТФ. Установлено, что «Полиноофит» предотвращает нарушения энергетического метаболизма, индуцированного ингаляционным наркозом, повышая содержание АТФ в ткани печени и головного мозга соответственно в 2,0 и 1,7 раза, снижая концентрацию лактата на 54% и 60%, пирувата — на 20% и 38%, а также нормализуя соотношение лактат/пируват.
Ключевые слова: растительное средство «Полиноофит», ингаляционный наркоз, энергетический метаболизм, лактат, пи-руват, АТФ.
BIOENERGETIC EFFECTS IN THE MECHANISM OF ACTION OF NEURO-AND HEPATOPROTECTIVE EFFECT OF
PHYTOREMEDY «POLYNOOPHYT»
A.A. Toropova1, M.Yu. Ltygilov2, Ya.G. Razuvayeva12 ('Institute of General and Experimental Biology SB RAS, Ulan-Ude, 2Buryat State University, Ulan-Ude)
Summary, 'tte paper deals with the influence of multicomponent vegetative remedy «Polynoophyt» on biochemical parameters of tissue energy metabolism of liver and brain in white rats in postanesthesia period (Halothanum), In total 30 rats (line Wistar) were taken in the experiments. 'tte concentrations of lactate and pyruvate, the content of ATP have been determined. It has been established that «Polynoophyt» prevents energy metabolism disorders induced by inhalation anesthesia, increasing the ATP content 2.0 and 1.7 times, reducing the lactate content (by 54% and 60%) and pyruvate content (by 20% and 38 %) and normalizing the ratio of lactate and pyruvate in liver and brain respectively.
Keywords: plant remedy «Polynoophyt», inhalation anesthesia, lactate, pyruvate, ATP, brain cell, liver cell, energy metabolism.
108
В настоящее время отмечается рост количества расширенных радикальных хирургических вмешательств; более чем в три раза увеличилось количество операций с использованием высоких технологий [2]. Большая часть операций (до 90%) проводится в условиях общей анестезии [1]. Несмотря на значимые успехи в развитии анестезиологии и клинической фармакологии средств для наркоза, не удается избежать отрицательного воздействия анестетиков и операционного стресса [1, 11]. Известно, что широко применяемые анестетики оказывают гепатотоксический и кардиодепрессивный эффекты [9, 14, 15], вызывают постнаркозное угнетение центральной нервной системы [11], повышают мозговой кровоток и понижают интенсивность метаболических процессов [1, 12, 13]. В связи с этим, актуальным является поиск средств, предотвращающих или снижающих отрицательный эффект анестетиков на метаболические процессы и активирующих процессы дезинтоксикации в организме. Перспективным в коррекции побочных эффектов является применение анестетиков лекарственных средств растительного происхождения, обладающих выраженным фармакотерапевти-ческим влиянием, широким спектром биологической активности и низкой токсичностью. Особый интерес представляет растительное средство «Полиноофит» (условное название) в состав которого входят: Scutellaria baicalensis Georgi, Paeonia anómala L., Gnaphalium uliginosum L., Polygonum avicidare L., Rosa L., Pentaphilloid.es fruticosa L. O.Schwarz и Sanguisorba officinalis L. Ранее было установлено, что данное средство обладает нейро- и гепатопротективным влиянием, снижает содержание продуктов перекисного окисления липидов, повышает активность анти-оксидантной системы, способствуя тем самым поддержанию и последующему восстановлению
получения указанного средства защищен патентом № 2331432 С1 от 20.08.2007 [7].
Цель работы: оценить биоэнергетические эффекты в механизме нейро- и гепатопротективного влияния «Полиноофита» в постнаркозном периоде.
ского критерия Манна-Уитни. Различия считали существенными при р £ 0,05 [5].
Результаты и обсуждение
Результаты исследований (табл. 1, 2), показали, что фторотановый наркоз вызывает угнетение энергетического метаболизма в печени и головном мозге лабораторных животных. Так, содержание АТФ в указанных органах снижалось в среднем на 60%, а концентрация МК увеличивалось 4,1 и 3,0 раза, ПВК — в 1,9 и 1,8 раза соответственно по отношению к данным животных интакт-ной группы. Известно, что соотношение МК/ПВК указывает на баланс между анаэробным и аэробным дыханием и в норме не должно превышать 10:1. Сдвиг указанного равновесия в сторону МК свидетельствует о переходе клеток ткани на анаэробный гликолиз. У животных контрольной группы на фоне фторотанового наркоза данное соотношение для ткани печени составляло 23:1 и ткани головного мозга — 15:1, что свидетельствует о значительных метаболических нарушениях в данных структурах.
Таблица 1
Влияние «Полиноофита» на содержание метаболитов энергетического обмена в ткани печени белых крыс на фоне ингаляционного наркоза
Показатели Группы животных
Интактная (Н20), п=8 Контрольная (фторотан+ Н20), п=11 Опытная (фторотан+ «Полиноофит»), п=11
АТФ, мкмоль/г ткани 2,63±0,17
1,0б±0,10
2,07±0,13
МК, мкмоль/г ткани
1,8б±0,07
7,71 ±0,21
3,5б±0,12*
ПВК, мкмоль/г ткани 0,18±0,01
0,34±0,02
0,27±0,02*
МК/ПВК
10:1
23:1
13:1
Примечание: * — здесь и далее различия статистически значимы между данными контрольной и опытной групп при Р<0,05; МК — молочная кислота; ПВК — пировиноградная кислота; АТФ — аденозинтрифосфат; п — количество животных в группе.
Материалы и методы
Исследования выполнены на 30 белых крысах линии \Vistar обоего пола с исходной массой 180-200 г. Содержание животных соответствовало «Правилам лабораторной практики» (СЬР) и Приказу МЗ РФ № 708Н от 23.08.2010 г. «Об утверждении правил лабораторной практики». Перед началом экспериментов животных, отвечающих критериям включения в эксперимент, распределяли на группы с учетом пола, возраста, массы и принципа рандомизации. Экспериментальную работу осуществляли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Минздрава СССР N»755 от 12.08.77 г.), «Правилами, принятыми в Европейской конвенции по защите позвоночных жи-
Животным опытной группы в течение 7 дней до проведения экспериментов вводили деалкоголизированный экстракт «Полиноофит» в объеме 7 мл/кг. Животные контрольной и интактной групп получали эквивалентное количество воды очищенной по аналогичной схеме. На 7 день эксперимента животных опытной и контрольной групп помещали в камеру, через которую пропускали газовую смесь с фторо-таном. Концентрация фторотана в смеси на этапе вводного наркоза составляла 2,5 об%, на этапе поддержания анестезии 1,5 об%. Экспозиция составила 120 минут. В ткани печени и головного мозга животных определяли содержание АТФ, молочной (МК) и пировино-градной (ПВК) кислот [6].
Значимость различий между указанными параметрами среди экспериментальных групп оценивали с помощью непараметриче-
Известно, что избыточное содержание МК в цитоплазме ведет к снижению рН среды, оказывает ингибирующее действие на фосфофруктокиназу и глицеральдегид-3-фосфатдегидрагеназу, что тормозит гликолиз, разобщает дыхание и фосфорилирование, ингибирует креатинки-назу. Вместе с тем значения ПВК изменяются не столь значительно, как МК, что связано, вероятно, с тем, что ПВК — нестабильное соединение, которое участвует во многих метаболических процессах живой клетки. ПВК может трансформироваться в глюкозу в процессе глюко-неогенеза, в жирные кислоты или в энергию через аце-тил-КоА, в аминокислоту аланин, или в этанол [4].
Установлено, что предварительное введение животным «Полиноофита» снижает негативное воздействие ингаляционного наркоза на энергетический баланс в печени и головном мозге животных (табл. 1, 2). Так, у крыс, получавших испытуемый экстракт в дозе 7 мл/ кг, содержание АТФ в ткани печени и головного мозга повышалось в 2,0 и 1,7 раза, концентрация МК снижалась на 54% и 60%, ПВК на 20% и 38% соответственно по сравнению с аналогичными данными крыс контрольной группы. На фоне применения «Полиноофита» отмечалась оптимизация окисления пирувата, что предотвращало развитие лактатацидоза. Так, в опытной группе соотношение МК/ПВК для ткани печени и
Таблица 2
Влияние «Полиноофита» на содержание метаболитов энергетического обмена в ткани головного мозга белых крыс на фоне ингаляционного наркоза
Показатели Группы животных
Интактная (Н20), п=8 Контрольная (фторотан + Н20), п=11 Опытная (фторотан + «Полиноофит»), п=11
АТФ, мкмоль/г ткани
2,98±0,17
1,25±0,09
2,12±0,11*
МК, мкмоль/г ткани
1,45±0,14
4,35±0,21
1,7б±0,09*
ПВК, мкмоль/г ткани
0,1б±0,01
0,29±0,03
0,18±0,02*
МК/ПВК
9:1
15:1
10:1
109
головного мозга составляло соответственно 13:1 и 10:1, что практически соответствовало значениям в интакт-ной группе. Данный эффект «Полиноофита» обусловлен, по-видимому, частичным восстановлением окислительного фосфорилирования в результате снижения продукции активных форм кислорода митохондриями исследуемых органов.
Таким образом, полученные результаты показали, что растительное средство «Полиноофит» корригирует и поддерживает энергетический обмен организма при ингаляционном наркозе, за счет «разгрузки» дыхательной цепи и НАД-зависимых дегидрогеназ от избытка электронов. Восстановление системы ресинтеза АТФ на фоне введения «Полиноофита», обусловлено его способ-
ностью повышать активность антиоксидантнои системы организма за счет широкого комплекса биологически активных веществ, содержащихся в его составе [3, 8].
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Прозрачность исследования. Исследователи несут полную ответственность за предоставление окончательной версии рукописи в печать.
Декларация о финансовых и иных взаимодействиях. Все авторы принимали участие в разработке концепции и дизайна исследования и в написании рукописи. Окончательная версия рукописи была одобрена всеми авторами. Авторы не получали гонорар за исследование.
Работа поступила в редакцию: 28.11.2014 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Анестезиология: национальное руководство / Под ред.
2. Бокерия Л.А., Аракелян A.C. История хирургии аорты в
С.А. Антиоксидантное действие растительного средства «Полиноофит» // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. — 2012. — Т.
Некоторые механизмы нарушения биоэнергетики и оптимизация подходов к их фармакотерапии // Medline. — Т.П. —
5. Майборода A.A., Калягин А.Н., Зобнин Ю.В., Щербатых A.B. Современные подходы к подготовке оригинальной статьи в журнал медико-биологической направленности в свете концепции «доказательной медицины» // Сибирский медицин-
6. Методы (шохимических исследований / под ред. М.И.
Николаева Г.Г. Лекарственное средство, обладающее ноотроп-ной активностью // Патент на изобретение № 2331432 С1 от 20.08.2007.
8. Николаева И.Г., Дымшеева Л.Д., Николаев С.М. и др. Антиоксидантная активность нового ноотропного средства «Полиноофит» и изучение его флавоноидного состава //
9. Полунина Т.Е., Маев И.В. Медикаментозные гепатиты //
10. Торшин В.А. Уровень лактата крови как показатель STAT-анализа // Лаборатория. — 2001. — № 4. — С. 17-19.
11. Шнайдер Н.А. Когнитивные нарушения у пациентов молодого возраста после операций в условиях общей анестезии (распространенность, диагностика, лечение и профилактика) // Сибирское медицинское обозрение. — 2006. — Т.41,
12. Шнайдер Н.А., Салмина А.Б. Биохимические и молекулярные механизмы патогенеза послеоперационной когнитивной дисфункции // Неврологический журнал. — 2007. —
13. Шпанер Р.Я., Баялиева А.Ж., Пашеев А.В., Ахмадеев P.P. и др. Ингаляционные анестетики и защита мозга при нейрохирургических вмешательствах // Казанский медицинский жур-
14. Neuberger J.M. Halo thane and hepatitis. Incidence, predisposing factors and exposure guidelines // Drug Saf. —
15. Soubhia A.F., Lauz S., Montero E.F. et al. Effects of the inhalational anesthetics halothane and sevoflurane on an experimental model of hepatic injury // Rev.Bras. Anestesiol. —
REFERENCES
1. Anesthesiology: national leadership / Ed A.A. Bunyatyan, V.M. Mizikova. — Moscow, 2011. — 1128 p. (in Russian)
2. Bockeria L.A., ArakelyanV.S. Hystory of aotic surgery in Russia // Annali hirurgii. — 2014. — N 2. — P. 47-57. (in Russian)
3. Itygilov M.Y., Toropova A.A., Razuvaeva Y.C., Chukaev S.A. Antioxidant effects of plant remedy «Polinoofit» // Bulleten VSNC SO RAMN. — 2012. — Vol. 86. N 4. — P. 193-195. (in Russian)
4. Kashuro V.A., Dolgo-Saburov V.B., Basharin V.A., etal. Several mechanisms violations bioenergy and optimization approaches to their pharmacotherapy // Medline. — Vol. 11. — 2010 — P. 611-634. (in Russian)
5. Majboroda A.A., Kalyagin A.N., Zobnin Yu.V., Scherbatikh A.V. Modern approaches to preparation of original article for scientific journal of the medical and biologic orientation in a view of the concept «Evidence-Based Medicine» // Sibirskij medicinskij zurnal (Irkutsk). — 2008. — Vol. 76. № 1. — P. 5-8. (in Russian)
6. Methods of biochemical researches: lipid and energy metabolism / Ed. M.I. Prokhorova. — Leningrad, 1982. — 271 p. (in Russian)
7. Nikolaev S.M., Dymsheeva L.D., Nikolaeva I.G., et al. Drugs having nootropic activity // an invention patent number 2331432 C1 on 20.08.2007. (in Russian)
8. Nikolaeva I.G., Dymsheeva L.D., Nikolaev S.M. et al. Antioxidant activity of a new nootropic agents "Polinoofit" and the
study of its flavonoid composition // Khimico-farmacevticheskiy zhurnal. — 2007. — Vol. 40, N 10. — P. 41-45. (in Russian)
9. Polunina T.E., Maev I.V. Drug-induced hepatitis // Farmateka. — 2006. — № 12. — P. 67-75. (in Russian)
10. Torshin V.A. The level of blood lactate as indicator of STAT-analysis // Laboratoria. — 2001. — N 4. — P. 17-19. (in Russian)
11. Shnayder N.A. Cognitive dysfunction in young patients after operation under general anesthesia (prevalence, diagnostics, therapy and prevention) // Sibirskoe medicinskoe obozrenie. — 2006. — № 4. — P. 107-108. (in Russian)
12. Shnayder N.A., Salmina A.B. Biochemical and molecular mechanisms of pathogenesis of postoperative cognitive dysfunction // Neurologicheskij zurnal. — 2007. — № 2. — P. 41 -47. (in Russian)
13. Slipaner R.J., Bayalieva A.ZIi. Pasheev A. V. et al. Inhaled anesthetics and protection of the brain during neurosurgical interventions // Kazanskiy medicinskiy zhurnal. — 2008 — Vol. 89, N 6. — P. 827-829. (in Russian)
14. Neuberger J.M. Halothane and hepatitis. Incidence, predisposing factors and exposure guidelines // Drug Saf. —
15. Soubhia A.F., Lauz S., Montero E.F. et al. Effects of the inhalational anesthetics halothane and sevoflurane on an experimental model of hepatic injury // Rev.Bras. Anestesiol. —
Информация об авторах: Торопова Анюта Алексеевна — к.б.н., научный сотрудник; Итыгилов Михаил Юрьевич — старший преподаватель; Разуваева Янина Геннадьевна — д.б.н., старший научный сотрудник, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, ИОЭБ СО РАН, ОБАВ, тел. (3012) 433463, e-mail: tatur75@mail.ru.
Information About the Authors: Toropova Anyuta Alexeevna — PhD, scientific researcher; Itygilov Mikhail Yurievich — Senior Lecturer; Razuvaeva Yanina Gennadyevna — PhD, DSc, scientific researcher, 670047, Russia, Ulan-Ude, Sakhiyanova str. 6, tel. (3012) 433713, fax (3012) 433034, e-mail: tatur75@mail.ru.
110
