CC BY
11
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.
ЕКСПЕРИМЕНТАЛНО ПРОУЧВАНЕ НА ИЗМЕНЕНИЕТО В НИВАТА НА ГЛЮКОЗА И ХЕМАТОЛОГИЧНИТЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ ПРИЛАГАНЕТТ НА ДВЕ КОМБИНАЦИИ ОТ РАСТИТЕЛНИ ЕКСТРАКТИ - АНТИСТРЕС I И АНТИСТРЕС II Илин Кандиларов1, Марияна Кацарова2, Таня ДеневаЗ, Делян Делев1, Мария Георгиева-Котетарова1, Иванка Костадинова1, Стела Димитрова2, Людмил Луканов2, Ферит Садъков4 1. Катедра Фармакология и клинична фармакология, Медицински факултет, Медицински университет Пловдив 2. Катедда Химия и биохимик, Фадмацевиичен фаоулиеи, ММедицинсои униведсииеи Пловдив 3. Катедда Клинична лабодаиодия, Фадмацевиичен фаоулиеи, Медицинсоии униведсииеи Пловдив 4. Авицена хедб ТТД
EXPERIMENTAL STUDY OF BLOOD GLUCOSE LEVELS AND HEMATOLOGICAL INDICATORS VARIATIONS AFTER THE ADMINISTRATION OF TWO PLANT EXTRACTS COMBINATIONS -ANTISTRESS I AND ANTISTRESS II Ilin Kandilarov, MarianaKatsarova, Tanya Deneva, Delian Delev, Maria G-eorgieva-Kotetarova, Ivanka K^o^sl^a^^i^o^v^ai, Stela ^miki-ova1 Ludmil ^^nov1 F^rk Sadakov 1. Department ofPharmacology and clinical pharmacology, Faculty of1 Medicine1 ]^edical university 1*1 ovdiv 2. Departmen1 of Cheirnstry and biochemistry, Faculty of Pharmacy, Medical university Plovdiv 3. Department of Clinical laboratoay, Faculty of Pharmacy, Medical university Plovdiv 4. Avicena Herb-Ltd
Abstract
Introduction. The increasing popularity of phytotherapy in the 21th century requires a reassessment of the available information about the well-known medical plants in order to clarify their use, pharmacological effects and toxicity. It is often preferred to administer plant extracts combinations due to their better therapeutic effect and less adverse drug reactions. The aim of the current experimental study is to determine the effects of two combinations of plant extracts Antistress I and Antistress II as well as the individual extracts which they contain on
the hematological indicators and blood glucose levels in rats.
Materials and methods.64 male Wistar rats are included in this study. They are divided in 8 groups and are threated orally with two combination of dry plant extracts - Antistress I and Antistress II and the five individual dry extracts for 12 weeks. After this period blood and serum are collected from the animals and are examined for hematological indicators and glucose concentration.
Results. Antistress II reduces the total count of red blood cells without altering the hemoglobin concentration and the total count of white blood cells and platelets. Antistress I has no effect on hematological parameters. The blood glucose concentration is reduced in both animal groups threated with the combinations - Antistress I and Antistress II.
Conclusion. Considering the results it may be concluded that both combinations could be used as a supplementary treatment in the therapy of diabetes mellitus type 2. Antistress I doesn't alter the hematological indicators therefore it has improved safety compared to Antistress II. Keywods: glucose levels, hematological indicators, phytotherapy, dry extracts, herbal combinations.
Въведение
По данни на Световната здравна организация от 70 до 95% от населението в най индустриализираните държави използва традиционни методи за лечение, включително фитотерапия, която към 2008ма година съставлява пазар за над 65 милиарда евро (Robinson & Zhang 2011). Ефикасността на фитотерапевтиците се оценява предклинични и клинични изпитвания. Измерват се параметри като продължиелност на живот, намалена болка или дискомфорт, подобрен апетит, промени в нивото на кръвната захар, подобряване на качеството и продължителността на съня и др. (Rasheed et al. 2012). Оценката на токсичността на растителните продукти се извършва с подробни фармакологични проучвания, които включват изследвания за остра токсичност, патологични промени във вътрешните органи, хематологични и клинико-лабораторните показатели (WHO 2005). Често във фитотерапията се предпочита прилагането на комбинации от два или повече растителни продукта, което в някои случаи може да доведе до потенциране и синергизъм на фармакологичните им ефекти. При комбинациите всяка съставка се прилага в по- малки дози в сравнение с дозите при самостоятелно приложение. Възможно е се наблюдават нови ефекти, които не са описани при самостоятелното приложение на екстрактите (Williamson 2001).
Материал и методи
В настоящето проучване са използвани две комбинации от растителни екстракти -Антистрес I и Антистрес II. Антистрес I съдържа Valeriana officinalis, Melissa officinalis, Crataegus monogyna и Serratula coronata в съотношение 4:3:3:1, а Антистрес II - Valeriana officinalis, Hypericum perforatum и Serratula coronata в съотношение 4.5:4.5:1. Екстрактите са предоставени от фирма „АВИЦЕНА ХЕРБ" ООД, а съставът им е определен с утвърдени HPLC методи в катедра Химия и биохимия към Фармацевтичен факулте на МУ-Пловдив. В експерименталното проучване са използвани 64 мъжки плъха порода Wistar, разделени на 8 групи по 8 животни, които са третирани в продължение на 12 седмици, както следва: група 1 - контрола с дестилирана вода; група 2 - Антистрес I 500 mg/kg т.м.; група 3 - Антистрес II 500 mg/kg т.м.; група 4 - S. coronata 500 mg/kg т.м.; група 5 - H. perforatum 500 mg/kg т.м.; група 6 - V. officinalis 500 mg/kg т.м.; група 7 - C. monogyna 500 mg/kg т.м.; група 8 - M. officinalis 500 mg/kg т.м.. След изтичане на 12 седмичния период, се взима кръв и серум от животните, които се изследват за хематологични показатели (еритроцити, левкоцити, тромбоцити и хемоглобин) и ниво на кръвна глюкоза в катедра Клинична лаборатория, Фармацевтичен факултет към МУ Пловдив. Статистическата обработка на данните се осъществява със софтуерен продукт IBM SPSS 20.0. За определяне на разпределението се използва тест
на Shapiro-Wilk.3a всеки показател се определя средна аритметична стойност (mean) и стандартна грешка на средната аритметична (±SEM). Сравняване на резултатите между групите се извършва с Independent Sample T test^ статистически значими се приемат резултати при уровен на значимост р < 0,05. Експериментите са одобрени от Комисията по етика към животните на Българската агенция по безопасност на храните с разрешително № 127 от 19. 03. 2012 г. и решение на Етичната комисия при МУ -Пловдив с протокол № 3 от 21.04.2016 г. Проучването е част от интердисциплинарен вътреуниверситетски проект НО - 10/2015.
Резултати и обсъждане
Резултатите от проведеното изследване не показват статистически достоверна промяна (p > 0,05) в броя на левкоцитите и тромбоцитите след приложение на изследваните комбинации и самостоятелни екстракти спрямо контролната група. Концентрацията на хемоглобин не се повлиява при приложението на изследваните ектракти и комбинации, с изкючение на самостоятелния екстракт от Hypericum perforatum, който я понижава спрямо контролата. На фиг.1 е показано изменението на броя на еритроцитите след приложение на изследваните комбинации и самостоятелни екстракти.
9
Групи
□ KoHTpo^a
□ AHTMcrpec I 500 mg/kg t.m.
□ AHTMcrpec II 500 mg/kg t.m. EHSerratula 500 mg/kg t.m.
S Hypericum 500 mg/kg t.m. H Valeriana 500 mg/kg t.m. B Crataegus 500 mg/kg t.m. S Melissa 500 mg/kg t.m.
Фигура 1
Брой на еритроцитите( x1012/l) в кръвта на плъхове Wistar след 12 седмично третиране с 2 комбинации и 5 самостоятелни растителни екстракта. Резултатите са представени като средна стойност ± SEM; n=8. *p < 0,05 при сравнение с контролата.
Комбинацията Антистрес II понижава статистически значимо броя на еритроцитите спрямо контролната група след 12 седмично приложение. Това вероятно се дължи на екстракта от Hypericum perforatum, който влиза в състава и и приложен самостоятелно също статистически значимо (p<0,05) понижава броя на еритроцитите. Той съдържа хиперицин, който притежава антипролиферативни ефекти. Веществото уврежда фибробластите и така намалява продукцията на еритропоетин (Yu et al. 1996). Предизвиква апоптоза като се фиксира в мембраните на ендоплазматичния ретикулум, митохондриите и лизозомите и стимулира отделяне на каспази 3 и 8 и апоптозо-индуциращ фактор. Хиперицинът стимулира продукцията на свободни радикали, намалява нивата на глутатион (Karioti & Bilia 2010)(Roseetti et al. 2004) и предизвиква конформационни промени в молекулата на хемоглобина (Vardapetyan 2006) (Zhao et al. 2008). На фиг.2 е показано понижението в нивата на глюкоза след приложение на изследваните комбинации и самостоятелни екстракти.
я 15 я
т
О
х ,_,
§ 1 10 Я Е
¡U
Ü 5
I
Групи
□ KoHTpo.na
□ AHTMopec I 500 mg/kg t.m.
□ AHTMeTpee II 500 mg/kg t.m. üü Serratula 500 mg/kg t.m.
S Hypericum 500 mg/kg t.m.
□ Valeriana 500 mg/kg t.m. H Crataegus 500 mg/kg t.m. H Melissa 500 mg/kg t.m.
*
*
*
*
*
0
Фигура 2
Ниво на глюкоза (mmol/l) в серума на плъхове Wistar след 12 седмично третиране с 2 комбинации и 5 самостоятелни растителни екстракта. Резултатите са представени като средна стойност ± SEM; n=8. *p < 0,05 при сравнение с контролата.
Нивото на глюкоза в серума на плъхове се понижава статистически достоверно (p<0,05) при групите третирани с двете комбинации спрямо контролата. По отношение на самостоятелните екстракти понижение се наблюдава при Valeriana officinalis, Crataegus monogyna и Melissa officinalis. Действието на описаните екстракти се дължи на съдържащите се в тях полифенолни съединения.Те инхибират а-глюкозидаза и Na+ зависимите глюкозни транспортери в тънките черва и така намаляват резорбцията на глюкоза (Waltner-Law et al. 2002). Проявяват антиоксидантно действие и намаляват оксидативния стрес, който води до инсулинова резистентност. Подобряват функцията на Р-клетките на панкреаса и ги предпазват от свободни радикали (Bahadoran et al. 2013)(Ceriello & Testa 2009).
Извод
И двете комбинации биха били подходящи като допълнение на терапията на захарен диабет тип 2. Антистрес I не променя нито един от хематологичните показатели и се характеризира с по-голяма безопасност в сравнение с Антистрес II
Библиография
Bahadoran, Z., Mirmiran, P. & Azizi, F., 2013. Dietary polyphenols as potential nutraceuticals in management of diabetes: a review. Journal of Diabetes & Metabolic Disorders, 12(1), p.43.
Ceriello, A. & Testa, R., 2009. Antioxidant anti-inflammatory treatment in type 2 diabetes. Diabetes care, 32 Suppl 2. Karioti, A. & Bilia, A.R., 2010. Hypericins as potential leads for new therapeutics. International Journal of Molecular Sciences, 11(2), pp.562-594.
Rasheed, A., Sravya B, R. & C, R., 2012. A review on standartisation of herbal formulation. Inter. J. of Phytotherapy, 2(2), pp.74-88.
Robinson, M.M. & Zhang, X., 2011. The world medicines situation 2011 Traditional medicines: Global situation, issues and challenges 3rd ed., Geneva: World Health Organisation.
Roseetti, G. et al., 2004. Cytotoxic Activity of Hypericum perforatum L. on K562 Erythroleukemic Cells: Differential Effects between Methanolic Extract and Hypericin. Phytotherapy Research, 18(1), pp.66-72.
Vardapetyan, H.R., 2006. Study of photodynamic activity of hypericin and synthetic photosensitizers on haemolysis of erythrocytes in vitro. Proceedings of SPIE, 6087(2006), pp.608706-608706-8.
Waltner-Law, M.E. et al., 2002. Epigallocatechin gallate, a constituent of green tea, represses hepatic glucose production. Journal of Biological Chemistry, 277(38), pp.34933-34940.
WHO, 2005. Operational guidance : Information needed to support clinical trials, World Health Organization on
behalf of the Special Programme for Research and Training in Tropical Diseases.
Williamson, E.M., 2001. Synergy and other interactions in phytomedicines. , 8(5), pp.401-409.
Yu, H. et al., 1996. Hypericin-induced phototoxicity in cultured fibroblasts and swine erythrocytes. Photochemistry
and photobiology, 64(1), pp. 168-73.
Zhao, J. et al., 2008. Photodynamic effect of hypericin on the conformation and catalytic activity of hemoglobin. International Journal of Molecular Sciences, 9(2), pp.145-153.
