CC BY
88
Джафарова Р.Э., Гараев Г.Ш., Джафаркулиева З.С.
Научно-исследовательский центр Азербайджанского медицинского университета,
клиника "ОМУР", Баку
ДЕЙСТВИЕ ЭКСТРАКТА ЦВЕТКОВ БОЯРЫШНИКА НА ТЕЧЕНИЕ САХАРНОГО ДИАБЕТА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Аннотация
Растительные препараты широко применяются в комплексном лечение СД. Фармакологическое исследование экстракта цветков боярышника пятипестичного показал, что исследуемый экстракт относительно контрольной группы статистически достоверно снижает сахар в крови аллоксан-индуцированных животных, оказывает гиполипидимическое действие, снижая при этом концентрацию общего холестерина и повышая его содержание в ЛПВП. Экстракт оказывает антиоксидантное действие и снижает выраженность ПОЛ, положительно влияет на метаболические и энзимологические процессы в печени и почках, что показано изменением концентрации общего билирубина, аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, глутаминтрансферазы, общего белка, креатинина и мочевой кислоты.
Summary
In this investigation have shown resulting of action of Qrataequs pentagina the carbon and lipid metabolism, lipid peroxidation, biochemical results of functional condition of liver and kidneys. Placebo controlling research have shown that studies preparation acts on metabolic disturbances and have hypoglycemic, hypolipidemic, and antioxidant effects. This preparation changed concentration of creatinin, urine acid and common protein in the blood and the drug changed metabolic and enzymological properties of liver disturbances and decreased amount of common bilirubin, alanintransferase, aspartataminotransferase and glutamintransferase.
Ключевые слова: экспериментальный сахарный диабет, фитотерапия Keywords: diabetes mellitus, phytothoterapiya
Известно, что сахарный диабет (СД) начинается как болезнь обмена веществ, а заканчивается как сосудистая патология. Все поздние осложнения СД связаны с патологией микроциркуляторного русла. Одним из основных механизмов, лежащих в основе диабетических ангиопатий, является окислительный стресс. Аутоокисление глюкозы повышает образование свободных радикалов [3] особый интерес при этом представляет перекисное окисление липидов[15,16]. Ослабление системы антиоксидантной защиты организма при СД приводит к активации перекисных механизмов [9], что наряду с гипергликемией и дислипидемией приводит к нарушению проницаемости фосфолипидной мембраны клеток периферических тканей, толерантности к инсулину, повреждению В-клеток островков Лангерганса, и развитию макро- и микроангиопатии[17].
В литературе имеется достаточно данных об использовании антиоксидантов природного происхождения из группы флавоноидов при СД[1,10,14]. Рядом экспериментальных работ было выявлено, что применение фитотерапии в комплексном лечении СД приводит к предупреждению развития заболевания и его осложнений[2,11].
Механизм гипогликемического действия фитопрепаратов [8] объясняет и многовековой опыт народной медицины по использованию лекарственных растений для снижения сахара. Особый интерес представляет то, что растительные препараты восстанавливают В-клетки поджелудочной железы и повышают их секреторную активность вследствие снижения количества цАМФ в гепатоцитах и повышения концентрации в самих В - клетках, особенно в начале заболевания. Растения, содержащие в своем составе микроэлементы, такие как цинк,
хром и другие обеспечивают процесс синтеза инсулина, улучшают снабжение тканей кислородом (цветки арники горной, лист и почки березы, трава спорыша, кукурузные рыльца, лавровый лист, трава шалфея, листья липы, трава сущеницы и др.), выводят избыток глюкозы с мочой (цветки василька, листья толокнянки, цветки березы, почечный чай, трава хвоща полевого)
Боярышник пятипестячный (Qrataequs pentagina Waldst et Kit. Сем. Розовые - Rosaceae) - один из перспективных видов для использования в комплексной терапии СД. В цветках содержатся флавоноловые гликозиды -гиперозид (кверцетин-3-галоктозид), кверцитрин (кверцетин-3-рамнозид), фенольные соединения - кофейная и хлорогеновая кислоты, также ацетилхолин, холин, триметиланин, эфирные масла [4]. В ранее проведенных экспериментах было установлено, что галеновые препараты из цветков растения снижают содержание сахара в крови интактных животных и при сахарной нагрузке [6,7].
Нами был получен очищенный от балластных веществ экстракт цветков боярышника и учитывая вышеизложенное, сочли целесообразным исследовать действие экстракта цветков боярышника пятипестичного на состояние оксидативного стресса, а также углеводного и липидного обменов у аллоксан - модулированных животных.
Материалы и методы исследований. Модель экспериментального СД создавали внутрибрюшинным введением аллоксана тригидрата (“La Chema”,Чехия) половозрелым крысам-самцам линии Вистар массой тела 200-280г (по модифицированной нами методике). При модулировании СД дробное введение аллоксана (1,3,5 сутки) уменьшает летальность крыс в острый период интоксикации и позволяет увеличить период спонтанной регенерации Р-клеток. По истечении 10 суток в течение 2-х недель животным в соответствующих дозах вводили экстракт цветков боярышника, контрольная группа животных получала плацебо (эквивалентную инъекцию физиологического раствора натрия хлорида). На 15 сутки, после предварительной 24 часовой голодовки, декапитировав животных, кровь и органы забирали на анализ.
Биохимические определения проводились ферментативным колориметрическим методом набором химических реактивов производства Human, Г ермания. Анализатор ФП-9019 (производства Финляндии) и Stat Fax chem.-well (производства Германии).
Выраженность окислительного стресса определяли по концентрации диеновых конъюгантов и малонового диальдегида в сыворотке крови и тканях печени, сердца, почек, поджелудочной железы [12].
Статистическую обработку полученных результатов проводили параметрическим методом с использованием t-критерия Стьюдента и непараметрическим определением значений U для критерия Вилкоксона-Манна-Уитни [5,13].
Результаты исследований и их обсуждение.
Аллоксановая модель диабета отличается от СД и характеризуется острой картиной протекания патологии. Содержание сахара в крови животных после внутрибрюшинного введения аллоксана начинает резко повышаться и уже на 5-е сутки достигает критических значений. Клинический осмотр крыс оставшихся в живых показал снижение двигательной активности, проявление пассивности и вялости. У животных повысилась потребность в воде на фоне выраженной полиурии, несмотря на активное потребление пиши, вес заметно снизился, шерсть начала выпадать, на поверхности кожи появились гноящиеся язвы.
Спонтанная регенерация В-клеток приводит к постепенной стабилизации состояния животных и возвращению многих биохимических показателей к норме.
Сахар в крови животных на 10 сутки на момент начала введения экстракта превышал интактные показатели на 370.7%. После введения животным в течение 15 суток экстракта цветков боярышника концентрация сахара в крови животных относительно контрольной группы, получавшей плацебо снизилась на 20.9%. Разница во времени для полной нормализации содержания сахара в крови между группой животных получавших
исследуемый экстракт и контрольной группой составила 11 суток. Результаты представлены в таблице №1.
Действие исследуемого экстракта на нарушенный липидный обмен и определяемые параметры изменения липидного состава крови животных в наших экспериментах также представлены в таблице №1. В процентных выражениях в аллоксан-индуцированной модели содержание общего холестерина превышает интакт на 13.7%, ЛПНП - на 29.2%, липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) - на 59.2%, а свободных жирных кислот (СЖК) - на 51.1%. При этом содержание липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) снизилось на 37.7%.
В контрольной группе аллоксан-индуцированных животных, получавшей инъекцию физиологического раствора натрия хлорида концентрация триглицеридов снизилась на 41.3%, холестерина - на 6.8%, ЛПНП - на 8.0%, ЛПОНП - на 21.3%, а СЖК - на 17.2%, концентрация ЛПВП выросла на 19.0%.
Экстракт цветков боярышника относительно контрольной группы снижает концентрацию триглицеридов на 44.1%, холестерина - на 9.6%, ЛПНП - на 19.4%, ЛПОНП - на 18.4%, а СЖК - на 8.9%, концентрация же ЛПВП при этом выросла на 28.4%.
По результатам полученных данных видно, что содержание в крови общего холестерина и триглицеридов и липопротеидов приближается к значениям интактного состояния, причем концентрация общего холестерина при этом даже несколько ниже первоначальных показателей. Сравнительно с контрольной группой, получавшей эквивалентное количество физиологического раствора натрия хлорида концентрация триглицеридов снизилась на 44%, общего холестерина на 9.6%, ЛПНП на 19,4%, ЛНОНП на 18.4%, свободных жирных кислот на 8.9%, а ЛПВП повысилась на 28.4%. Статистическая достоверность результатов для ЛПОНП и свободных жирных кислот с использованием ^критерия Стьюдента не нашла подтверждения из-за большого разброса значений в контрольной группе, но при применении непараметрических определением значений и для критерия Вилкоксона-Манна-Уитни эти данные также оказались достоверными при р<0.05
Таблица №1
Показатели влияния экстракта цветков боярышника на содержание в крови сахара,
холестерина, липидов и жирных кислот на фоне аллоксанового диабета
№ состояние животных сахар Mg/dl тригли- цериды Mg/dl холе- стерин Mg/dl ЛПВП Mg/dl ЛПНП Mg/dl ЛПОНП Mg/dl СЖК Mg/dl
1 интакт п=5 111.8±1.46 (108-115) 37.22±1.47 (33.-41.8) 51.04±0.97 (48.1-53.7) 14.5±0.49 (13.3-15.9) 28.18±0.73 (26.4-30.7) 7.9±0.50 (6.8-9.5) 8.12±1.25 (5.9-12.9)
2 Модель п=5 526.2±3.76 ** (518-539) 130.14±4.21 ** (115.7- 141.5) 58.04±1.31 * (53.9-61.6) 9.04±0.21 ** (8.4-9.5) 36.4±0.73 ** (34.7-36.8) 12.58±0.64 ** (10.6-14.3) 16.6±0.83 ** (13.-18.0)
3 +плацебо (контроль) п=5 175.2±4.409 (162-187) 76.38±1.136 (72.7-79.1) 54.12±0.432 (52.1-55.7) 10.76±0.163 (10.2-11.2) 33.48±.289 (32.8-34.2) 9.9±0.842 (7.1-11.6) 13.7±0.33 (12.8-14.5)
4 +препа- рат п=5 138.6±2.064 • (133-145) 42.66±1.513 • (38.6-47.9) 48.92±0.838 • (51.3-55.0) 13.82±0.384 • (12.9-15.1) 27.0±0.858 • (23.6-27.7) 8.08±0.355 • • (6.9-8.9) 9.42±0.166 • • (8.9-9.8)
**- р интакт <0.001; *- р интакт <0.01;
■■ - р модель <0.001; ■ - р модель <0.01; ■■■ - р модель <0.05; р • - р контроль< 0.001; •• - р контроль>0.05
Для исследования действия экстракта цветков боярышника на выраженность перекисного окисления липидов (ПОЛ) нами определялась концентрация первичных и конечных продуктов ПОЛ - диеновых конъюгантов и малонового диальдегида в крови и
гомогенатах органов наиболее страдающие при аллоксан-индуцированном СД. Результаты представлены в таблице №2.
Таблица №2.
Показатели влияния экстракта цветков боярышника на выраженность ПОЛ (нмол/мл и ________________ нмол/мг ткани) на фоне аллоксанового диабета _______________________
объект интакт п=5 аллоксановый диабет(модель) п=5 +плацебо (контроль) п=5 + экстракт п=5
1 кровь ДК 5.04±0.108 (4.7-5.3) 18.62±0.647 (16.7-20.1) 9.52±0.171 (9.2-10.1) 6.64±0.346 (5.3-7.2)
МДА 3.16±0.16 (2.8-3.7) 15.46±0.474 (14.7-17.3) 8.02±0.206 (7.3-8.5) 4.58±0.348 (3.8-5.7)
2 печень ДК 3.38±0.12 (3.0-3.7) 20.14±0.738 (19.8-22.2) 10.74±0.254 (10.0-11.3) 6.98±0.282 (6.3-7.9)
МДА 2.84±0.13 (2.5-3.3) 17.12±0.512 (15.7-18.3) 10.68±0.128 (10.3-11.0) 5.34±0.287 (4.8-6.3)
3 сердце ДК 2.7±0.063 (2.5-2.9) 11.94±0.359 (10.9-12.9) 5.38±0.116 (5.0-5.7) 3.26±0.186 (2.8-3.9)
МДА 1.94±0.11 (1.6-2.2) 9.42±0.35 (8.7-10.7) 5.18±0.107 (4.9-5.5) 2.42±0.186 (1.9-2.9)
4 почки ДК 3.46±0.163 (3.0-3.9) 22.02±0.326 (20.9-22.7) 11.14±0.112 (10.9-11.5) 5.66±0.245 (4.8-6.2)
МДА 1.86±0.1 (1.6-2.0) 16.94±0.431 (15.3-17.7) 10.58±0.263 (9.8-11.3) 3.5±0.345 (2.7-4.5)
5 п/ж железа ДК 2.32±0.12 (2.1-2.7) 25.12±0.269 (24.3-25.7) 11.16±0.172 (10.7-11.7) 5.98±0.397 (4.9-6.8)
МДА 1.8±0.07 (1.6-2.0) 19.66±0.781 (17.3-21.7) 11.06±0.136 (10.7-11.5) 4.46±0.35 (3.8-5.5)
Результаты достоверны при р <0.001
Анализ результатов показал, что концентрация первичных продуктов ПОЛ -диеновых конъюгантов (ДК) под действием экстракта относительно контрольной группы снизилась в крови на 30.3 %, в печени на 35.0%, в сердце на 39.4%, в почках на 49.2%, в поджелудочной железе на 46.4% (в группе животных, получавших плацебо эти показатели относительно модели снизились соответственно на 48.9%,46.7%,54.9%, 49.4%, 55.6%).
Концентрации конечных продуктов ПОЛ - малонового диальдегида (МДА) под действием экстракта относительно контрольной группы снизилась в крови на 42.9%, в печени на 50.0%, сердце на 53.9%, почках на 66.9%, поджелудочной железе на 59.7% (в группе животных, получавших плацебо относительно модели эти показатели соответственно были: 48.1%, 37.6%, 45.0%, 37.5%, 43.7%).
Гипергликемия, дислипидемия, повышение ПОЛ приводит к развитию ангиопатий, что приводит к гипоксии и к нарушению трофики тканей различных органов при СД [3,15,17]. Токсическое действие аллоксана усугубляет поражение тканей и в первую очередь печени и почек. Поэтому мы сочли целесообразным выявить, как исследуемый экстракт влияет на изменение функционального состояния этих органов.
Исследования изменений биохимических показателей функционального состояния печени и почек (таблица №3) показывают, что в крови моделированных аллоксаном животных концентрация общего билирубина, аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, глутаминтрансферазы, креатинина и мочевой кислоты значительно превышает интакт.
При введении животным экстракта цветков боярышника происходит изменение указанных биохимических параметров относительно контрольной группы соответственно
на 30.6%, 12.6%, 12.4%, 6.7%, 16.9%, 9.9% в сторону улучшения (в группе получавшем плацебо эти показатели относительно модели соответственно изменились на 22.7%, 19.1%, 14.0%, 19.4%, 10.5%, 25.1%).
Анализируя полученные результаты, было выявлено, что изменения маркеров повреждения печени и почек, происходит однонаправлено с изменением содержания в этих тканях малонового диальдегида и диеновых конъюгантов. Это дает основание предположить, что процессы ПОЛ могут иметь значение в нарушении функций этих органов, а положительное влияние препарата на функциональное состояние этих органов объясняется их гипогликемическим и АО действием.
Таблица №3.
Влияния экстракта цветков боярышника на печеночные и почечные показатели на фоне
аллоксанового диабета
показа-тель Интактное состояние n=5 Аллокс.диабет (модель) n=5 Аллокс.диабет +плацебо (контроль) n=5 Фармакологическое воздействие n=5
общий 0.43±0.012 0.642±0.035* 0.496±0.017-- 0.344±0.016"
билирубин mg/dl (0.40-0.47) (0.52-0.72) (0.78-0.85) (0.31-0.40)
ALT 63.18±4.12 89.68±3.13* 72.52±1.978-- 63.4±1.572^
u/l (50.0-72.0) (83.5-99.8) (68.7-78.7) (60.3-68.4)
AST 244.7±13.18 323.34±8.09* 277.96±8.015-- 243.6±2.3 •
u/l (222.3-287.9) (318.2-329.1) (255.9-301.2) (237.9-250.1)
GTP 28.78±0.64 51.08±3.41* 41.18±0.811- 38.42±1.1 ••••
u/l (26.5-30.0) (40.3-59.5) (38.5-42.5) (35.6-42.1)
креатинин 0.64±0.024 0.94±0.024* 0.818±0.0146--- 0.68±0.039 •
mg/dl (0.6-0.7) (0.9-1.0) (0.78-0.85) (0.6-0.8)
мочевая 1.2±0184 5. 1±0.114* 3.82±0.116--- 3.44±0.059 •
кислота mg/dl (07-1.7) (4.9-5.5) (3.5-4.1) (3.3-3.6)
интак
■■■ - р модель <0.001; ■■ - р модель <0.01; ■ - р модель <0.05;
• - р контроль< 0.01; •• - р контроль < 0.001 ; ••• - р контроль<0.05; •••• - р
контроль<0.05
Фармакологическое исследование экстракта цветков боярышника в плацебо контролируемых экспериментах показывает, что исследуемый экстракт статистически достоверно относительно контрольной группы снижает сахар в крови и оказывает положительное влияние на липидный обмен, снижает процессы ПОЛ, причем снижение концентрации продуктов ПОЛ коррелирует со снижением сахара в крови животных; устраняет функциональную недостаточность энзимсинтезирующих звеньев печени, повышает антитоксическое действие гепатоцитов, улучшает функциональную недостаточность почек.
Литература
1. Балаболкин М.И., Никишова М.С., Волкова А.К. и др. / Применение антиоксидантов из группы флавоноидов в лечении диабетической ретинопатии при сахарном диабете типа2 // Проблемы энокринол. -2003 -Т49, №3 - С 3-6.
2. Блинов В.А Лекарственные растения при сахарном диабете. Радуга, 2000,63с.
3. Бобырева Л.Е. /Свободнорадикальное окисление, антиоксиданты и диабетические ангиопатии // Пробл.эндокринолог,1996,Т.42,№6, с 14-19.
4. Георгиевский В.П., Комиссаренко Н.Ф., Дмитрук С.Е. Биологически активные вещества лекарственных растений - Новосибирск: «Наука»-1990-335с.
5. Гублер Е.В., Генкин А.А. Применение критериев непараметрической статистики для оценки различий двух групп наблюдений в медико-биологических исследованиях. -Москва.: «Медицина»,1969,28 с.
6. Джафарова Р.Э./Исследование гипогликемического действия галеновых препаратов некоторых видов растений // Здоровье-2008,№1,С.137- 153.
7. Джафарова Р.Э./Исследование гипогликемического действия фитопрепаратов на фоне сахарной нагрузки //Metabolizm -2008,Т9,№2,С31-41
8. Кит С.М.,Тургин И.С. Лекарственные растения и эндокринология. Киев: Здоровье,
1986, с231
9. Макарова М.Н., Макаров В.Г., Зенкевич И.Г./Антирадикальная активность флавоноидов и их комбинаций с другими антиоксидантами// Фармация -2004,№2,с30-32.
10. Наумов С.С. /Танакан: опыт применения в медицинской практике в странах СНГ. М.,2001 - С 73-74.
11. Родимин Е.М. Бальзамы Родимина - новое лечение травами/ под редакцией доктора мед.наук, проф. Т.С.Поляковой - М.НОУ СТЦ «Университетский»-2006.с25
12. Стальная И.Д. Метод определения диеновой конъюгации ненасыщенных жирных кислот// Современные методы в биохимии. - Москва. Медцина,1997,с.63-64.
13. Статистические методы исследования в медицине и здравоохранении./ Под редакцией проф. Л.Е.Полякова. - Ленинград. Медицина,1971. 199с.
14. Строков И.А., Гурфинкель Ю.И., Дрепа О.И. и др. Влияние танакана на микроциркуляцию, состояние периферических нервов и сетчатки у больных сахарным диабетом типа -2 // Проблемы энокринол. - 2004 - Т50, №5 - С 18-23.
15. Steinberg,D. Low density lipoprotein oxidation and its pathobiological significance. J. Biol. Chem.,1997. 272:20963-20966.
16. Sugihara N., Ohnish M., Imamura M., Furuno K. Differences in antioxidative efficency of catechins in variousmetal-induced lipid hydroperoxidations in cultured hepatocytes // Jurnal of health science/-2001.-Vol.47, N 2.-P.99-106.
17. BaynesJ.W. Thorpe S.R. // Antioxidants in Diabetes Management / Ed.L.Parker. -New York, 2000.- 77-92.
