CC BY
198
УДК 616-092: 615.32: 582.998
ЭХИНАЦЕЯ ПУРПУРНАЯ КАК СРЕДСТВО КОРРЕКЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННЫХ ПАТОЛОГИЙ
© 2014 Э.И. Хасина
Горнотаежная станция им. В.Л. Комарова ДВО РАН
Поступила в редакцию 06.10.2014
В эксперименте на мышах показана оптимизация 20%-ной настойкой эхинацеи пурпурной неспецифической резистентности и метаболизма в печени при действии липополисахарида E. coli, тетрахлорметана и транспортного шума. Эхинацея препятствовала истощению запасов АТФ и гликогена, а также цитолизу в печени и гиперсекреции кортикостерона.
Ключевые слова: эхинацея пурпурная, липополисахарид E.coli, тетрахлорметан, шум
Эхинацея пурпурная приобрела наибольшую популярность среди средств фитотерапии. На сегодняшний день учеными разных стран дана довольно полная ботаническая, фармакогностическая, фотохимическая характеристика этого растения, разработаны рекомендации по ее интродукции в различные регионы мира [2, 3, 7, 10, 13]. В связи с 95-летием Самарского государственного медицинского университета следует отметить большой вклад в изучение и популяризацию эхинацеи пурпурной в РФ доктора фармацевтических наук, профессора, заведующего кафедрой фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии Владимира Александровича Куркина и его коллектива.
Широкое признание в практической ветеринарии и медицине эхинацея пурпурная получила в качестве эффективного иммунокорректора. Убедительно фундаментальными и клиническими исследованиями доказаны ее антивирусный, антибактериальный, противогрибковый, антиоксидантный, противовоспалительный эффекты [9, 11]. На этих данных логично предположить повышение препаратами эхинацеи пурпурной неспецифической резистентности человека и животных к действию различных экстремальных факторов и купированию ею экологически обусловленных патологий.
Цель исследования: оценка способности эхинацеи пурпурной повышать адаптационные возможности и неспецифическую сопротивляемость организма мышей к действию стрессоров различной природы - шума, тетрахлорметана и липополисахарида E. coli.
Материал и методы. В эксперименте использованы половозрелые мыши-самцы линии CD-1 (питомник Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН) с исходной массой 2426 г. Животные, содержавшиеся в стандартизованных условиях вивария, получали пищу (ООО «Ла-бораторкорм», Россия) и воду. Каждая группа состояла из 7 животных. В эксперименте в течение
Хасина Элеонора Израильевна, кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник лаборатории лекарственных растений. E-mail: [email protected]
5 дней моделировали патологии, вызванные тремя разными экологическими факторами: химическим, физическим и биологическим. Эндотоксемию у животных индуцировали внутрибрюшинным введением липополи-сахарида E. coli (ЛПС) в дозе 0,5 мг/кг. Токсический гепатит у мышей создавали внутрижелудочным введением 10% раствора тетрахлорметана (ТХУ) на оливковом масле в дозе 1 г/кг. Шумовому воздействию мыши подвергались во время транспортировки в течение 2-х часов каждый день в автобусе Хендай (Hyundai, Южная Корея). Уровень шума замеряли с помощью шу-момера HTM-154 (Италия), он колебался в пределах 78-80 дБ.
В работе использовали 20% водно-спиртовую настойку (экстрагент - 40% этанол) из сухо-воздушного сырья корней и корневищ эхинацеи пурпурной (Echinacea purpurea (L.) Moench, fam. Asteraceae), введенной в культуру в Приморском крае РФ. Лиофилизированный сухой препарат мыши получали в дозе 4 мг/кг внутрижелудочно натощак за час до интоксикации ТХМ, ЛПС или транспортировки. Контрольная группа животных получала эквиобъемное количество физиологического раствора. Содержание и эвтаназия мышей соответствовали Директиве 2010/63/EU Европейского парламента и Совета европейского союза по охране животных, используемых в научных целях.
Биохимические показатели определяли общепринятыми методами: в сыворотке крови содержание кортикостерона - спектрофлюориметри-ческим и активность аланинаминотрансферазы (АЛТ) - с помощью набора «Bio-La-Test» («Lachema», Чехия), в печени уровень гликогена -антроновым и аденозинтрифосфата - спектрофо-тометрическим с использованием кофермента НАДФ. Статистическая обработка данных проводилась с помощью программы «Statistica, v. 6.0». Значимость различий между группами оценивали, используя t-критерий Стьюдента. Результаты в таблице представлены как среднее арифметическое значение ± стандартная ошибка среднего.
Результаты исследования. Воздействие каждого из трех экстремальных факторов в течение 5 дней вызывали в организме мышей существенные
Коррекция экологического неблагополучия
физиологические отклонения. Животные проявляли выраженную стресс-реакцию как на ЛПС- и ТХМ-интоксикацию, так и на шум. Надо отметить, что при транспортной перевозке мыши испытывали, прежде всего, сочетанное действие повышенного уровня шума и вибрации, что противоестественно для их жизнедеятельности. Уровень маркера стресса - кортикостерона превышал у животных показание контроля (нормы) при ЛПС-токсемии на 32%, при ТХМ-гепатите - на 43%, при шумовой нагрузке - на 36% (см. табл. 1). Одновременно с этим установлен дефицит в ткани печени таких энергорезервов, как АТФ и гликоген. Уровень
АТФ в печени мышей относительно нормы составлял: на фоне ЛПС - 75%, ТХМ - 71% и шума -78%. Аналогичная направленность изменений отмечалась в содержании гликогена: для ЛПС - 71%, ТХМ - 50%, шум - 78%. Вместе с тем в ткани печени выявлен цитолитический процесс: активность АЛТ была выше контрольного значения при действии ЛПС - в 2,9, ТХМ - 3,7, шума - 1,5 раза. Подобная картина метаболических нарушений в организме животных, несомненно, может служить причиной ряда соматических заболеваний (см. табл. 1).
Таблица 1. Влияние эхинацеи пурпурной на содержание некоторых показателей метаболизма у мышей при действии ряда экологических факторов
Группа Биохимические показатели
животных кортикостерон, мкмоль/л АТФ, мкмоль/г гликоген, мкмоль/г АЛТ, мккат/л
контроль 0,28±0,02 3,12±0,27 240,8±18,0 0,58±0,03
ЛПС 0,37±0,03* 2,35±0,15* 170,5±14,4* 1,68±0,11*
ЛПС + 0,29±0,02** 2,92±0,20** 220,6±17,6** 1,05±0,10**
эхинацея
ТХМ 0,40±0,04* 2,20±0,18* 120,8±12,0* 2,14±0,15*
ТХМ + 0,32±0,03 2,86±0,22** 188,4±16,5** 1,65±0,12**
эхинацея
шум 0,38±0,03* 2,45±0,16 185,2±13,7* 0,86±0,06*
шум + 0,30±0,02** 3,00±0,21 232,8±15,2** 0,67±0,04**
эхинацея
Примечание: АТФ- аденозинтрифосфат, АЛТ - аланаминотрансфераза, ЛПС - липополисахарид Е.свИ , ТХМ - тетрахлорметан. * - р<0,05 при сравнении с группой «контроль», ** - р<0,05 при сравнении групп «ЛПС» - «ЛПС+ эхинацея», «ТХМ» - «ТХМ+эхинацея», «шум» - «шум+эхинацея» соответственно
Введение эхинацеи параллельно с действием указанных трех стрессоров не предупреждало гормональную гиперсекрецию (кортикостерона) и расстройство метаболической функции печени, но существенным образом уменьшала их негативное действие на организм животных. Уровень кортико-стерона в сыворотке превышал показание нестрес-сированных мышей только на 6% и 14% - при ЛПС- и ТХМ-воздействии, на 7% - при шумовом дискомфорте (без препарата это отличие составляло 32%, 43%, 36%). Эхинацея оптимизировала биоэнергетические процессы в организме животных. На ее фоне содержание АТФ в печени было выше, чем в группах «ЛПС», «ТХМ» и «шум», на 19%, 21% и 18%, гликогена - на 21%, 28% и 20% соответственно. Косвенно можно предполагать уси-ление эхинацеей процессов детоксикации и регенерации в печени, поскольку активность АЛТ относительно контроля выше в 1,8, 2,8 и 1,2 раза, в то время как в группах мышей, подвергнутых действию ЛПС, ТХМ и шума, в 2,9, 3,7 и 1,5 раза (см. табл. 1).
Обсуждение результатов. Как установлено в данной работе, стресс-реакция мышей независимо от природы стрессора имела одинаковую направленность биохимических изменений, что вполне соответствует перестройке межсистемных отношений с целью оптимизации функционального состояния организма. Общеизвестно, что
гипоталамо-гипофизарно-кортикоадреналовая система, в частности, усиленная секреция кортикостерона обеспечивает развитие стрессового компонента интегрального ответа на экстремальное воздействие. Действие на организм чрезвычайных раздражителей сопряжено с увеличением энергетических затрат (резервов АТФ и гликогена). Повышение уровня АСТ и АЛТ в крови - неспецифическая реакция клеток печени на действие повреждающих факторов. В научной литературе много публикаций, подтверждающих характер аналогичных изменений в организме животных в условиях экологического неблагополучия.
Увеличение устойчивости организма создается интенсификацией метаболизма. Эхинацея пурпурная способствовала ослаблению патологических проявлений в функциональном состоянии печени и регуляторных гормональных механизмах. На фоне эхинацеи у животных при каждой из моделируемых патологий повышался адаптивный потенциал организма. В последнее время появилось много работ, подтверждающих адаптогенный эффект эхинацеи. Она повышала устойчивость организма мышей к гамма-облу-чению [8], оказывала протективное действие при токсическом поражении печени и почек мышей диэтилнитрозамином [12], способствовала восстановлению органометри-ческих показателей надпочечников после завершения ингаляций мышами толуола [5], стимулировала
иммунитет у кур, подвергнутых вакцинации штаммом Н5 N1 [6]. Однако пока отнести эхина-цею пурпурную к классу лекарственных средств -адаптогенов нет полного основания [4]. Требования к адаптогенам сформулировал И.И. Брехман в монографии «Элеутерококк» (1968) [1]:
1) адаптоген должен быть совершенно безвредным для организма, обладать большой широтой терапевтического действия, вызывать минимальные сдвиги в нормальных функциях организма и проявлять адаптогенное действие только на соответствующем фоне;
2) действие адаптогена должно быть неспецифично: должна повышаться сопротивляемость к вредному влиянию широкого набора факторов физической, химической и биологической природы;
3) действие адаптогенов должно быть тем более выражено, чем более глубоки неблагоприятные сдвиги в организме;
4) адаптоген должен обладать нормализующим действием независимо от направленности предшествующих сдвигов.
На сегодня накоплен большой материал всесторонних фармакологических эффектов эхи-нацеи в пользу этого утверждения, тем не менее необходимы еще исследования на органном, тканевом, клеточном, молекулярном и системном уровнях. Пока не ясен механизм действия эхина-цеи на организм человека и животных, едва ли им-муномодулирующий эффект является единственным и определяющим. Полученные данные свидетельствуют o действии эхинацеи на организм через цепь «эндокринную регуляция - энергетический обмен».
Выводы: эхинацея пурпурная может быть профилактическим средством, оптимизирующим неспецифическую сопротивляемость организма к различным неблагоприятным факторам, тем самым замедляющим развитие экологически обусловленных заболеваний.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Брехман, И.И. Элеутерококк. - Л.: Наука, 1968. 168 с.
2. Костылев, Д.А. Качество лекарственного сырья эхинацеи пурпурной в условиях республики Башкортостан / ДА. Костылев, НА. Заманова, З.М. Ха-
санова // Достижения науки и техники АПК. 2009. №9. С. 39-41.
3. Куркин, В.А. Новые подходы к диагностике лекарственного растительного сырья эхинацеи пурпурной / ВА. Куркин, Е.И. Вельмяйкина, В.М. Рыжов, Л.В. Тарасенко // Традиционная медицина. 2012. №1. С. 42-46.
4. Куркин, В.А. Исследование номенклатуры адапто-генных лекарственных препаратов, представленных на фармацевтическом рынке Российской федерации / BА. Куркин, И.К Петрухина, А.С. Акуш-ская // Фундаментальные исследования. 2014. №8. С. 898-902.
5. Романюк, А.Н. Динамика изменений органометри-ческих показателей надпочечных желез половозрелых крыс-самцов после завершения ингаляций толуола и введения настойки эхинацеи пурпурной им на протяжении двух месяцев // Укр. морфол. альманах. 2011. Т. 9, №2. С. 5-7.
6. Шараевская, И.М. Применение эхинацеи для стимуляции иммунитета у кур, подвергнутых вакцинации штаммом Н5 N1 / И.М. Шараевская, Н.В. Садовиков, К.С. Маловастый // Аграр. вест. Урала. 2010. №12. С. 37-38.
7. Эхинацея в Украине. Библиографический указатель. 1915-2012 / Науч. ред. В.Н. Самородов. -Полтава: Дивосвтт, 2013. 288 с.
8. Abouelella, A.M.R. Phytoterapeutic effects of Echinacea purpurea in gamma-irradiated mice / A.M.K. Abouelella, Y.E. Shahein, S.S. Tawfik // J. Vet. Sci.
2007. Vol. 8, №4. P. 341-351.
9. Birt, D.F. Echinacea in infection / D.F. Birt, M.P. Widrlechner, C.A. LaLone et al. // Am. J. Clin. Nutr.
2008. Vol. 87, №2. 488S-492S.
10. Echinacea: The genus Echinacea / eds. S.C. Miller and He-ci Yu. - Boca Raton: CRC Press, 2004. 276 p.
11. Kumar, R.M. Pharmacological importance of Echinacea purpurea / K.M. Kumar, S. Ramaiah // Int. J. Pharm. Biosci. 2011. Vol. 2, №4. P. 304-314.
12. Rezaie, A. Effect of Echinacea purpurea on hepatic and renal toxicity induced by diethylnitrosamine in rats / A. Rezaie, A. Fazlara, M.H. Karamolah et al. // Jundishapur J. Pharmac. Products. 2013. Vol. 8, №2. P. 60-64.
13. Shekarchi, M. The effects of plant age and harvesting time on chicoric and caftaric acids content of E. purpurea (L.) Moench / M. Shekarchi, H. Hajimedipoor, M. Khanavi // Iran. J. Pharmac. Sci. 2012. Vol. 8, № 3. P. 203-208.
ECHINACEA PURPUREA AS MEANS OF CORRECTION THE ECOLOGICALLY CAUSED PATHOLOGIES
© 2014 E.I. Khasina Gomotayezhnaya Station named after V.L. Komarov FEB RAS
In experiment on mice optimization by 20% tincture of Echinacea purpurea nonspecific resistance and metabolism in liver at action of lipopolysaccharide E. coli, tetrachlormethane and transport noise is shown. Echinacea interfered with exhaustion of reserves of ATP and glycogen, and also cytolysis in liver and hyper secretion of corticosterone.
Key words: Echinacea purpurea, lipopolysaccharide E. coli, tetrachlormethane, noise
Eleonora Khasina, Candidate of Biology, Associate professor, Senior Research Fellow at the Medical Plants Laboratory. E-mail: [email protected]
