CC BY
101
6. Петров Е.В., Занабадарова З.М., Арьяева М.М., Асеева Т.А. Способ получения средства, обладающего гипоклигемической активностью: Патент РФ № 2141841. - 1999.
7. Сергиенко В.И., Бондарева И.Б. Математическая статистика в клинических исследованиях. -М., 2001. - 256с.
8. Соколов С.Я. Фитотерапия и фитофармакология. - М., 2000.- 976 с.
9. Хазанов А.И. Современные проблемы острого и хронического панкреатита // Российские медицинские вести. - 2000. - Т.6, №2. - С.58-63.
10.Natalia J., Herbert A., Bar-Sagi D. СИгошс pancreatitis, pancreatic adenocarcinoma and the black box inbetween // Cell Res. - 2005. - Vol.15. - № 1. - С. 72 - 77.
УДК: 615.322.252.349.03:616.379-008.64-085 © Т.А. Ажунова, С.М. Николаев, А.А. Маркарян, С.В. Лемза, 2009
Т.А. Ажунова1, С.М. Николаев1, А.А. Маркарян2, С.В. Лемза3 ФАРМАКОТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМПЛЕКСНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СРЕДСТВА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ДИАБЕТЕ
1Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН,
Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова, г. Москва,
3Бурятский государственный институт, г. Улан-Удэ;
Установлено выраженное гипогликемическое, антиоксидантное, панкреозащитное действие комплексного растительного средства при экспериментальном аллоксановом диабете. Разработанное растительное средство «диабефит» может быть использовано в комплексной терапии сахарного диабета 2 типа.
Ключевые слова: сахарный диабет, «диабефит», аллоксан, иммунореактивный инсулин, С-пептид, гипогликемическое действие.
T.A.Azhunova, S.M.Nikolaev, A.A.Markaryan, S.V.Lemza PHARMACOTHERAPEUTIC EFFICACY OF MULTICOMPONENT PLANT MEDICINE IN EXPERIMENTAL DIABETES MELLITUS
Pronounced hypoglycemic, antioxidant and pancreaprotective effect of multicomponent plant medicine in experimental alloxan diabetes has been established. It can be used in complex therapy of diabetes mellitus type II.
Key words: diabetes mellitus, “diabephyte”, alloxan, immunoreactive insulin, C-peptide, hypoglycemic effect.
Заболевание сахарным диабетом является одним из наиболее серьезных в современной эндокринологии. Распространенность заболевания среди населения различных стран и этнических групп составляет 2-3 %; у детей и подростков колеблется от 0,1 до 0,3 %. С учетом недиагностированных форм распространенность его в отдельных странах достигает 6 %. К настоящему времени на земном шаре сахарным диабетом страдает более 60 млн. человек [5; 7; 9].Ежегодно количество вновь диагностированных случаев составляет 6-10 % по отношению к общему числу больных, что предполагает удвоение популяции больных сахарным диабетом каждые 10-15 лет [6]. В экономически развитых странах сахарный диабет стал не только медицинской, но и социальной проблемой.
Рост заболеваемости сахарным диабетом, ранняя инвалидизация больных, высокая летальность при этой патологии требуют эф-
фективной организации лечебного процесса и профилактики заболевания.
В последние десятилетия возрос интерес диабетологов всего мира к изучению фармакологических свойств лекарственных растений. Накопился обширный фактический материал о благоприятном влиянии различных лекарственных растений и сборов в лечении и профилактике сахарного диабета [1; 11]. Растительные лекарственные средства, благодаря широкому набору биологически активных веществ, оказывают благоприятное влияние не только на углеводный обмен, но и на липидный обмен, регулируют водный баланс, нормализуют функциональную деятельность почек и печени, повышают адаптивные возможности организма в условиях экологического стресса. Возможность поддерживать состояние длительной компенсации при использовании лекарственных средств растительного происхождения позволяет больным избегать частого и длительного стационарно-
го лечения, сократить число дней временной нетрудоспособности, максимально замедлить наступление стойкой потери трудоспособности, а также предупредить развитие манифестации сахарного диабета у больных со скрытыми формами.
В связи с этим разработано новое многокомпонентное растительное средство, полученное в виде сухого экстракта из пяти видов растительного сырья, «диабефит» (условное название), предназначенное для профилактики и лечения сахарного диабета 2. Многокомпонентное растительное средство «диабефит» получено из травы горца птичьего, травы крапивы двудомной, корней и корневищ девясила высокого, побегов черники обыкновенной, коры ивы козьей.
Материал и методы
Эксперименты выполнены на крысах обоего пола линии массой 180-200 г.
Аллоксановый диабет у крыс вызывали однократным внутрибрюшинным введением ал-локсангидрата («Хемапол», Чехия) в дозе 55 мг/кг [10]. Все лабораторные животные предварительно голодали в течение 24 ч, при этом доступ к воде не был ограничен. Водный раствор «диабефита» вводили внутрижелудочно в экспериментально-терапевтической дозе 300 мг/кг в объеме 10 мл/кг в течение 5 суток 1 раз в день до введения аллоксана и далее в течение всего эксперимента. Препарат сравнения арфазетин вводили в форме отвара, приготовленного по требованиям Государственной фармакопеи XI издания в объеме 10 мл/кг по аналогичной схеме. Животные контрольной группы получали воду очищенную в эквиобъемном количестве в тех же условиях. Исследования проводили через 3 и 7 суток от начала введения аллоксана.
Содержание глюкозы в крови определяли на анализаторе «Эксан-О», содержание гликогена в печени - по методу [14]. Также в сыворотке крови стандартными биохимическими методами исследовали показатели липидного и азотистого обмена с использованием набора реактивов «Лахема» (Чехия). Активность каталазы сыворотки крови определяли по методу М.А.Королюка и соавт. [7], содержание малонового диальдегида (МДА) в гомогенате печени и поджелудочной железы - по методу И.Д.Стальной, Т.Г.Гаришвили [12], в сыворотке крови - по методу Р.А.Темирбулатова, Е.И.Селезнева [13], диеновых конъюгатов (ДК) в плазме крови [4]. Содержание иммунореактивного инсулина в сыворотке крови определяли радиоиммуным методом с использованием набора реактивов
«Рио-ИНС-ПГ 125I (Беларусь), содержание иммунореактивного С-пептида определяли с помощью тест-наборов «C-peptid irma» «Im-munotech» (Чехия). Радиоактивность проб определяли на у-счетчике «Tracor analytic». Кровь у животных брали натощак и через 30 минут после внутрижелудочного введения глюкозы в дозе 400 мг/кг. Статистическую обработку результатов проводили с помощью компьютерной программы, отличия между выборками оценивали с помощью критерия Стъюдента.
Результаты и их обсуждение
Известно, что в патогенезе сахарного диабета одним из ключевых звеньев является активация процессов свободнорадикального окисления: происходит дисбаланс между прооксидантами и антиокислителями, приводящий к избытку свободных радикалов и накоплению продуктов свободно-радикального окисления. Постоянный фон нарушенного прооксидантно-антиоксидантного равновесия в организме при сахарном диабете является одной из причин гибели В-клеток поджелудочной железы и структурнофункциональных единиц других органов, что обусловливает развитие полиорганной недостаточности [2].
Механизм диабетогенного действия аллоксана также связывают с его повреждающим действием посредством образования свободных радикалов. В частности показано, что аллоксан, депонирующийся в В-клетках вследствие его взаимодействия с цинком, генерирует образование О2", ОН", Н2О2. Образовавшиеся свободные радикалы и перекись вступают в цепную реакцию взаимодействия с молекулами жирных кислот клеточных мембран, разрушая их [3]. Естественным следствием снижения физиологического действия инсулина, обусловленного его дефицитом вследствие разрушения большого количества В-клеток поджелудочной железы, является гипергликемия.
Как следует из табл.1, введение аллоксана крысам сопровождается значительным повышением уровня глюкозы в крови, снижением содержания гликогена в ткани печени, повышением содержания холестерина, креа-тинина и мочевины в сыворотке крови, что свидетельствовует о нарушении углеводного и липидного обмена, а также о снижении функционального состояния печени и почек.
Курсовое введение крысам с аллоксано-вым диабетом «диабефита» сопровождалось нормализацией углеводного обмена. В частности, к 3-м суткам наблюдения содержание
сахара в крови под действием испытуемого фитоэкстракта снижалось на 35 %, содержание гликогена в печени повышалось на 37 %, концентрация холестерина в сыворотке крови снижалась на 24 %, мочевины - на 46 %, креа-тинина - на 38 %. К 7-м суткам наблюдения тенденция к нормализации функционального состояния поджелудочной железы, печени и почек сохранялась. Так, содержание глюкозы
в крови снижалось по сравнению с показателями в контроле на 53 %, гликоген в печени крыс повышался на 35 %, также наблюдалась нормализация липидного и азотистого обмена при экспериментальном сахарном диабете у крыс. Препарат сравнения арфазетин также оказывал благоприятное влияние на течение аллоксаного диабета, но в менее выраженной степени, чем «диабефит».
Таблица 1.
Влияние «диабефита» на биохимические показатели крови и содержание гликогена в печени при аллоксановом диабете у крыс
Показатели Группы животных (п = 10)
Интактная Контрольная (аллоксан) Опытная 1 (аллоксан + «диабефит» Опытная 2 (аллоксан + арфазетин)
3-и сутки
Глюкоза, мМ/л 4,30± 0,20 17,00± 1,20 11,10± 1,00* 13,00± 1,10*
Гликоген в печени, мг% 4991± 72 2626± 256 3600± 260* 3000± 127
Холестерин, мМ/л 0,61± 0,05 2,34± 0,18 1,42± 0,08* 1,38± 0,11*
Мочевина, мМ/л 4,34± 0,09 13,78± 1,14 7,52± 0,58* 8,11± 0,62*
Креатинин, мМ/л 77,12± 2,45 175,37± 9,70 110,13± 8,35* 130,02± 4,20*
7-е сутки
Глюкоза, мМ/л 4,30± 0,20 7,30± 0,50 3,50± 0,20* 4,52± 0,30*
Гликоген в печени, мг% 4991± 72 3556± 217 4825± 225* 4200± 320
Холестерин, мМ/л 0,61± 0,05 2,09± 0,68 1,11± 0,08* 1,51± 0,14*
Мочевина, мМ/л 2,34± 0,09 9,50± 0,68 2,88± 0,18* 3,42± 0,18*
Креатинин, мМ/л 77,12± 2,45 132,12± 9,50 79,60± 5,12* 82,30± 4,30*
Примечание: здесь и далее разница достоверна по сравнению с контролем приР<0,05.
В табл. 2 представлены данные, характеризующие влияние «диабефита» на состояние показателей перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной защиты в условиях повреждения поджелудочной железы. Как видно из таблицы, введение указанного диабетогена обусловило развитие «окисли-
тельного стресса», характеризующегося как увеличением интенсивности ПОЛ, о чем свидетельствует достоверное повышение уровня МДА и диеновых конъюгатов, так и снижение активности антиоксидантной защиты - наблюдалось достоверное угнетение активности каталазы.
Таблица 2.
Влияние «диабефита» на процессы ПОЛ и активность каталазы крови при аллоксановом диабете у крыс
Показатели Группы животных (п = 10)
Интактная Контрольная (аллоксан) Опытная 1 (аллоксан+ «диабефит») Опытная 2 (аллоксан+ арфазетин»
3-и сутки
Каталаза, мкат/л 21,23± 2,08 7,80±0,80 13,80± 1,20* 16,00± 1,53*
Диеновые ко-нъюгаты,ед.ОП 0,49± 0,03 0,93± 0,05 0,70± 0,05* 0,73± 0,06*
МДА в сыворотке крови, мкМ/мл мин 2,13± 0,11 6,72± 0,30 3,73± 0,30* 5,47± 0,47*
МДА в печени, нМ/г 4,70± 0,33 14,20± 0,78 6,90± 0,52* 9,13± 0,50*
МДА в поджелудочной железе, нМ/г 5,33± 0,50 8,60± 0,60 6,00± 0,50* 7,10± 0,22*
7-е сутки
Каталаза, мкат/л 21,23± 2,08 14,00± 1,32 20,76± 2,70* 20,39± 1,90*
Диеновые ко-нъюгаты,ед.ОП 0,49± 0,03 0,80± 0,04 0,58± 0,03* 0,66± 0,04
МДА в сыворотке крови, мкМ/мл мин 2,71± 0,11 5,94± 0,43 3,40± 0,22* 4,14± 0,25*
МДА в печени, нМ/г 4,70± 0,33 8,40± 0,50 5,30± 0,40* 5,90± 0,50*
МДА в поджелудочной железе, нМ/г 5,33± 0,50 6,90± 0,60 5,10± 0,35 5,30± 0,45
Так, при аллоксановом диабете у крыс на 3-и сутки в сыворотке крови значительно возрастает содержание диеновых конъюгатов (на 89 %), малонового диальдегида в сыворо-ке крови - в 3,2 раза, в печени - в 3 раза, в поджелудочной железе - на 61 %. К 7-м суткам после введения аллоксана содержание продуктов пероксидации липидов в крови и органах животных с аллоксановым диабетом повышается соответственно на 63 % (в 2,2 раза), на 78 % и на 29 % по сравнению с показателями у животных интактной группы. На-
ряду с активацией процессов пероксидации липидов при аллоксановом диабете у крыс отмечается снижение антиоксидантной защиты организма. В частности, выявляется сниженная каталазная активность сыворотки крови у животных контрольной группы к 3-м суткам наблюдения в 2,7 раза, к 7-м суткам -на 35%.
Применение «диабефита» привело к нормализации или к существенному улучшению состояния всех изученных показателей. В частности, содержание МДА в сыворотке
крови через 3 суток снижалось в 1,8 раза, диеновых конъюгатов - на 25 % по сравнению с контролем. Через 7 суток от начала введения аллоксана крысам в сыворотке крови содержание диеновых конъюгатов снижалось на 27 %, МДА - на 43 % по сравнению с данными у животных контрольной группы. Такая же закономерность отмечалась при оценке данных по содержанию продуктов пероксидации липидов в печени и поджелудочной железе. При введении животным «диабефита» активность каталазы крови повышалась соответственно срокам наблюдения на 76 и 48 % по сравне-
нию с показателями в контроле. Препарат сравнения арфазетин также ингибировал процессы пероксидации липидов, но в менее выраженной степени.
Для выяснения влияния «диабефита» на функциональное состояние инсулярного аппарата поджелудочной железы при экспериментальном аллоксановом диабете в сыворотке крови определяли содержание иммуноре-активного инсулина (ИРИ) и содержание им-мунореактивного С-пептида (ИРСП). Результаты исследований представлены в табл. 3.
Таблица 3.
Влияние «диабефита» на содержание в крови белых крыс иммунореактивного инсулина
Группы животных (n = 10) ИРИ, мкед/мл С-пептид, нмоль/мл
Натощак Через 30 мин после введения глюкозы Натощак Через 30 мин после введения глюкозы
Интактная 6,86± 0,50 42,14± 2,10 1550± 45 10187± 99
Контрольная (аллоксан) 1,97± 0,20 5,32± 0,60 540± 45 811± 78
Опытная 1 (аллоксан + «диабефит») 3,99± 0,20* 9,62± 0,79* 728± 18* 1282± 108*
Опытная 2 (аллоксан + «арфазетин») 2,20± 0,20* 6,51± 0,50 680± 65 1263± 125*
Как следует из приведенной таблицы, при аллоксановом диабете у крыс на 3-и сутки содержание инсулина в крови натощак уменьшается на 72 %, С-пептида - в 2,8 раза по сравнению с показателями у крыс интакт-ной группы. При нагрузке глюкозой у крыс с экспериментальным сахарным диабетом содержание в крови иммунореактивного инсулина снижается по сравнению с показателями у интактных крыс в 7,9 раза, С-пептида - в 12,5 раза.
При назначении «диабефита» лабораторным животным содержание ИРИ в крови натощак повышалось в 2 раза, после сахарной нагрузки - на 80 % по сравнению с данными в
контроле. Содержание ИРСП в крови животных, получавших «диабефит» на фоне введения аллоксана, повышалось по сравнению с контролем на 34 % (натощак), после введения глюкозы - на 58 % по сравнению с контролем.
Таким образом, установленное фарма-котерапевтическое действие «диабефита» на параметры, характеризующие течение экспериментального диабета, обусловлено его ан-тиоксидантными свойствами и зависит от комплексного воздействия входящих в него биологически активных веществ. Полученные данные позволяют считать целесообразным применение «диабефита» в комплексной терапии диабета 2 типа.
Сведения об авторах статьи Ажунова Т.А.- д.б.н., в.н.с. ЛЭФ ИОЭБ СО РАН
Николаев С.М.- д.м.н., проф., зав. Отделом биологически активных веществ Института общей и экспериментальной биологии (ИОЭБ) СО РАН, е-mail: [email protected]
Маркарян А.А.- д.фарм.н., профессор, зав.кафедрой фармации с курсом социальной фармации ФППО, ММА им.
И.М.Сеченова, г. Москва, е-mail: [email protected]
ЛИТЕРАТУРА
1. Балаболкин М.И. Состояние и перспективы борьбы с сахарным диабетом //Проблемы эндокринологии. - 1997. - № 5. - М. 3-9.
2. Биличенко С.В., Саватеева-Любимова Т.Н., Коваленко А.Л., Саватеев А.В. Эффективность цитофлавина в терапии экспериментального диабета различного генеза // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии. - 2006. - № 1. - С. 137-139.
3. Бобырева Л.Е. Антиоксиданты в комплексной терапии диабетических ангиопатий // Экспериментальная и клиническая фармакология - 1998. - № 1. - С. 74-80.
4. Гаврилов В.Б., Мишкорудная М.И. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови // Лаб. дело. - 1983.- №3. - С. 33-35.
5. Дедов И.И., Сунцов Ю.И., Кудрякова С.В. О регистре сахарного диабета //Проблемы эндокринологии. - 1995. - № 3. - С. 4-7.
6. Дедов И.И., Шестакова С. Д. Сахарный диабет: руководство для врачей. - М., 2003. - С. 6770.
7. Клиническая эндокринология /под ред. Н.Т. Старковой. - М., 1991. - 512 с.
8. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы//Лабораторное дело. - 1988. - № 1. - С. 16-19.
9. Матковская А.Н., Трумпе Т.Е. Фитотерапия в комплексном лечении сахарного диабета //Проблемы эндокринологии. - 1991. - № 3. - С. 33-38.
10. Методические рекомендации по экспериментальному изучению новых пероральных гипог-ликемических фармакологических веществ. Руководящие методические материалы по экспериментальному и клиническому изучению новых лекарственных средств. - М., 1986. - Ч. 6. -С. 101-106.
11. Пашинский В.Г Лекарственные растения в терапии сахарного диабета. - Одесса, 1990. - 30 с.
12. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты //Современные методы в биохимии. - М., 1977. - С. 66-68.
13. Темирбулатов, Р. А., Селезнев Е.И. Метод повышения интенсивности свободнорадикального окисления липидсодержащих компонентов крови и его диагностическое значение //Лабораторное дело. - 1983. - № 4. - С. 209-211.
14. Seifter S. The enisimation of glycogen with the antron reagent // Arch. Biochem. - 1959. - Vol. 25. - P. 191-200.
