CC BY
92
Serebryanskaya Tatyana Stepanovna - post-graduate of laboratory of experimental pharmacology, Institute of General and Experimental Biology SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sahyanova str., 6, ph. 8-9025-62-00-91, e-mail: t_ [email protected]
Nikolaeva Galina Grigorievna - doctor of pharmaceutical science, professor, senior scientific researcher of laboratory of medical and biological researches of Institute of General and Experimental Biology SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sahyanova str. 6, ph.: 8-9021-65-43-47.
Tulonov Mikhail Yurievich, post-graduate of laboratory of experimental pharmacology, Institute of General and Experimental Biology SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sahyanova str., 6, ph: 8-9021-67-02-49.
Gulyaev Sergey Mironovich - candidate of medical science, scientific researcher of laboratory of experimental pharmacology, Institute of General and Experimental Biology SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sahyanova str. 6, ph.: 8-902564-55-90, e-mail: [email protected]
УДК 615.322 И.К. Иванова, А.Н. Петунова,
Э.А Алексеева, Л.Н. Шантанова МЕХАНИЗМЫ АНТИСТРЕССОРНОГО ДЕЙСТВИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СРЕДСТВА «ТАНТОН»
Статья посвящена изучению механизмов антистрессорного действия растительного средства «Тантон» при продолжительном иммобилизационном стрессе белых крыс с изучением выраженности катаболических повреждений тимуса, надпочечников и селезенки, описанием патоморфологических изменений слизистой оболочки желудка, определением показателей антиоксидантной системы и концентрации ТБК-активных продуктов, исследованием мембраностабилизирующей активности «Тантона».
Ключевые слова: многокомпонентное растительное средство, «Тантон», иммобилизационный стресс, биологически активные вещества, фармакологическая эффективность.
I.K. Ivanova, A.N. Petunova, E.A. Alekseeva, L.N. Shantanova MECHANISMS OF THE ANTISTRESSFUL EFFECT OF THE VEGETATIVE MEDICINE «TANTON»
The article is devoted to the studying of mechanisms of antistressful effect of the vegetative medicine «Tanton» at the continuous immobilizative stress' of white rats with the studying of cathobolic injuries of thimus, superarenal glands and spleen, the description ofpathomorphological changes of the mucous membrane of the stomach, the definition of indices of the antioxidant system and the concentration of TBA active products, investigation of the membranestabilizing action of «Tanton».
Key words: multicomponent vegetative medicine «Tanton», immobilizing stress, biologically active substances, pharmacological effectiveness.
За последние десятилетия накоплен достаточно большой клинико-экспериментальный материал, свидетельствующий об эффективности профилактики и коррекции стрессорных повреждений с помощью адаптогенов, в ряду которых наиболее перспективными являются средства природного происхождения. Ранее нами было установлено, что жидкий экстракт «Тантон» обладает адаптогенной активностью, повышая резистентность организма к действию экстремальных факторов различной природы, в том числе к острому иммобилизационному и эмоциональному стрессу.
Цель настоящего исследования - определение возможных механизмов антистрессорного действия растительного средства «Тантон».
Материалы и методы
Исследования выполнены на крысах линии Вистар обоего пола массой 180-190 г. Животные были разделены на 4 группы: 1-я - интактные животные; 2-я - контрольные животные, которых подвергали иммобилизационному стрессу; 3-я - животные, получавшие «Тантон» при иммобилизационном стрессе; 4-я - животные, получавшие препарат сравнения. Иммобилизационный стресс моделировали путем помещения животных в специальные пластиковые пеналы в течение 8-ми часов. Животным 3-й группы внутрижелудочно вводили деалкоголизированный раствор «Тантона» в объеме 3,0 мл/кг превентивно в течение семи дней до иммобилизации. Крысы контрольной группы получали эквиобъемное количество
дистиллированной воды по аналогичной схеме. В качестве препарата сравнения использовали деалко-голизированный раствор экстракта элеутерококка в объеме 3,0 мл/кг. На 8-е сутки эксперимента животных контрольной и опытных групп подвергали 8-часовому стрессу, после чего декапитировали под легким эфирным наркозом и определяли выраженность катаболических изменений - массу надпочечников, селезенки и тимуса, а также появление язвенных повреждений в слизистой оболочке желудка. С целью выявления возможных механизмов антистрессорного действия фитосредства определяли интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) по накоплению ТБК-активных продуктов в сыворотке крови [12], о состоянии антиоксидантной системы судили по активности супероксиддис-мутазы (СОД) [14], каталазы [8], содержанию восстановленного глутатиона [15]. В серии дополнительных экспериментов с использованием модельных систем определяли мембраностабилизирующую активность и влияние испытуемого средства на кинетику Fe^-индуцированной хемилюминесценции (ХЛ). Мембраностабилизирующую активность оценивали по степени перекисного и осмотического гемолиза 1%-й суспензии эритроцитов донорской крови. Гемолиз эритроцитов вызывали реактивом Фентона (перекисный гемолиз) и добавлением дистиллированной воды (осмотический гемолиз) [6]. Компоненты, входящие в реактив Фентона, были использованы в минимальных концентрациях, вызывающих полный лизис эритроцитов: FeSO4 х 7H2O - 0,01 мг/мл (в пересчете на 100% раствора перекиси). В инкубационную среду (общим объемом 9 мл) добавляли деалкоголизированный раствор «Тантона» в объеме 1,0 мл. Степень гемолиза измеряли через 24 часа по поглощению при 420 нм. Действие испытуемого средства на гемолиз оценивали в процентах по отношению к поглощению в контроле (без добавления испытуемого средства). Оценку влияния «Тантона» на интенсивность свободнорадикальных процессов осуществляли общепринятым методом [9] с использованием суспензии липосом куриного желтка [9]. Среда инкубации содержала 1 мл фосфатного буфера, 0,5 мл суспензии липосом, 0,5 мл раствора эозина. Испытуемое средство в инкубационную среду добавляли в объеме 0,1 мл при разведениях 1:0 (неразведенное), 1:2, 1:5, 1:10, 1:50. После 2-минутной инкубации в систему добавляли в объеме 0,2 мл FeSO4 х 7H2O (38,5 мМ) и в течение 30-ти мин. регистрировали спонтанный уровень свечения на хемилюминометре PXL-01 (Россия). Затем регистрировали свечение контрольной пробы, не содержащей испытуемого средства; определяли интенсивность быстрой вспышки (I бв), латентный период ХЛ, скорость ХЛ на начальной экспоненциальной стадии медленной вспышки. Статистическую обработку проводили с использованием U-критерия Манна - Уитни [10].
Результаты и обсуждение
Установлено, что 8-часовой иммобилизационный стресс сопровождается развитием классического комплекса дистрофических изменений внутренних органов, характерных для стрессорной реакции: инволюцией иммунокомпетентных органов, гипертрофией надпочечников, появлением язвенных повреждений желудка.
Таблица 1
Влияние «Тантона» на выраженность катаболических повреждений органов белых крыс при 8-часовом иммобилизационном стрессе
Группы животных Средние величины массы, мг/100 г
тимуса надпочечников селезенки
Интактная 153,5 ± 7,21 20,0 ± 1,54 653,7 ± 24,02
Контрольная (стресс + Н2О) 104,4 ± 10,40 31,3 ± 1,06 294,3 ± 26,04
Опытная 1 (стресс + Тантон) 125,5 ± 9,8* 22,5 ± 1,03* 396,0 ± 13,65*
Опытная 2 (стресс + элеутерококк) 119,6 ± 7,10* 22,5 ± 2,42* 429,6 ± 26,02*
Как следует из данных, приведенных в таблице 1, профилактическое введение растительного средства «Тантон» на фоне 8-часовой иммобилизации оказывало антистрессорное действие, о чем свидетельствует уменьшение выраженности признаков стресс-реакции: масса надпочечников у крыс опытной группы была на 28% меньше, а тимуса и селезенки соответственно на 16% и 25% больше по сравнению с аналогичными показателями животных контрольной группы. Наряду с этим превентивное
введение испытуемого средства уменьшало степень катаболических изменений стенок желудка белых крыс, задерживая развитие глубоких деструкций (табл. 2). Так, у опытных животных эрозии встречались лишь в 50% случаев при 100%-ном поражении в контроле. При этом у крыс, получавших испытуемое средство, не наблюдалось образования полосовидных язв, тогда как у животных контрольной группы в 100% случаев отмечалось появление этого глубокого поражения. Эффективность испытуемого средства несколько превосходила таковую у препарата сравнения.
Таблица 2
Влияние «Тантона» на выраженность язвенных повреждений слизистой оболочки желудка у белых крыс на фоне 8-часового стресса
Показатели Группы животных
Интактная (п=6) Контрольная (стресс + Н20) (п=10) Опытная 1 (стресс + Тантон) (п=10) Опытная 2 (стресс +элеутерококк) (п=10)
Точечные кровоизлияния % поражения животных 0 42,0 50,0 83,0
Среднее число деструкций на 1 животное 0 2,0 1,0 1,5
Эрозии % поражения животных 0 100 50,0 50,0
Среднее число деструкций на 1 животное 0 1,0 1,0 1,0
Полосовидные язвы % поражения животных 0 100,0 0 0
Среднее число деструкций на 1 животное 0 1,6 0 0
Данные, приведенные в таблице 3, свидетельствуют о том, что иммобилизация продолжительностью 8 часов вызывает у крыс контрольной группы повышение концентрации ТБК-активных продуктов в 2 раза и значительное снижение активности ферментов антиоксидантной защиты - суперокид-дисмутазы на 78% и каталазы на 30% по сравнению с аналогичными данными интактных животных. Превентивное введение испытуемого средства оказывало антиоксидантное действие, что подтверждает снижение концентрации ТБК-активных продуктов на 26% по сравнению с контролем, увеличение содержания восстановленного глутатиона в сыворотке крови, а также повышение активности каталазы и супероксиддисмутазы соответственно на 20 и 50% в сравнении с аналогичными показателями животных контрольной группы. При этом антиоксидантная активность испытуемого средства была аналогичной таковой у препарата сравнения.
Таблица 3
Влияние «Тантона» на концентрацию ТБК-активных продуктов и показатели антиоксидантной системы белых крыс на фоне 8-часового иммобилизационного стресса
Показатели Группы животных
Интактная (п=6) Контрольная (стресс) (п=10) Опытная 1 (стресс+Тантон) (п=10) Опытная 2 (стресс + элеутерококк) (п=10)
ТБК-продукгы, нмоль/мл 7,4 ± 0,48 14,9 ± 2,38 11,0 ± 0,95* 9,1 ± 0,71*
Каталаза, мкат/л 1,07 ± 0,11 1,1 ± 0,14 1,4 ± 0,02* 1,3 ± 0,05*
СОД, мкмоль/мл 21,1 ± 1,01 4,7 ± 0,52 11,0± 0,83* 12,5 ± 0,60*
Восстановленный глу-татион, мкмоль/мл 355,4 ± 23,46 248,8±29,03 230,8 ± 18,42* 318,6 ± 22,71*
Полученные данные о наличии у «Тантона» антиоксидантной активности были подтверждены в серии экспериментов in vitro (табл. 4, 5).
Таблица 4
Влияние «Тантона» на показатели Fe2+ -индуцированной хемилюминесценции суспензии липосом
Условия опыта Разведения «Тантона» Показатели
I б.в., мм (n=5) 5, усл.ед. (n=5)
Контроль - 2,5 ± 0,02 2,77 ± 0,25
«Тантон» 1:0 1,7 ± 0,01* -
- « - 1:2 1,6 ± 0,01* -
- « - 1:5 2,0 ± 0,01* 0,75 ± 0,03*
- « - 1:10 2,1 ± 0,01* 1,2 ± 0,10*
- « - 1:50 2,60 ± 0,02 2,3 ± 0,22
Как следует из таблицы 4, испытуемое средство в указанных разведениях оказывает выраженное ингибирующее действие на кинетику Fe2+ -индуцированной хемилюминесценции суспензии липосом яичного желтка, о чем свидетельствует уменьшение амплитуды «быстрой» вспышки, а также снижение скорости хемилюминесценции на начальной экспоненциальной стадии «быстрой вспышки». При этом выявлен дозозависимый эффект - при увеличении разведения испытуемого средства его ингибирующее действие снижалось. Так, введение в инкубационную среду неразведенного средства уменьшало интенсивность «быстрой» вспышки более чем в два раза по сравнению с данными контрольных проб, нарастания медленной вспышки не отмечалось. Введение данного средства при разведении 1:2 оказывало аналогичный ингибирующий эффект. При использовании данного средства в разведениях 1:5 и 1:10 обнаруживалось достоверное снижение интенсивности «быстрой вспышки», а также снижение скорости нарастания «медленной вспышки». При более сильном разведении (1:50) испытуемое средство не оказывало влияния на параметры индуцированной хемилюминесценции липопротеидов яичного желтка. Полученные данные говорят о том, что механизм антиоксидантного действия указанного средства наряду с активацией антиокислительной системы организма связан также с наличием прямого антирадикального действия.
Известно, что активация свободнорадикальных процессов структурной организации и функциональной состоятельности клеточных мембран сопровождается нарушениями, в связи с чем в следующей серии экспериментов была исследована мембраностабилизирующая активность «Тантона».
Реагент Фентона, содержащий в своем составе перекись водорода и ионы железа, индуцирует свободнорадикальные процессы, ведущие к деструкции клеточных мембран. В частности, установлено, что добавление реагента Фентона к 1%-ной суспензии эритроцитов донорской крови вызывало пере-кисный гемолиз (табл. 5). Введение испытуемого средства в инкубационную среду, содержащую реактив Фентона, сопровождалось уменьшением выраженности перекисного гемолиза эритроцитов в среднем на 40% по сравнению с показателями контрольных проб. При этом испытуемое средство не оказывало существенного влияния на осмотический гемолиз эритроцитов. Полученные данные дают основание полагать, что механизм его мембраностабилизирующего действия связан с ингибированием процессов свободнорадикального окисления, поскольку свободные радикалы, образующиеся в реакции Фентона, индуцируют перекисное окисление липидов в клеточных мембранах и приводят к гемолизу эритроцитов.
Таблица 5
Влияние «Тантона» на перекисный и осмотический гемолиз эритроцитов
Условия опыта Средние величины показателей
Перекисный гемолиз, % Осмотический гемолиз, %
Контрольная (n=6) 0,86 ± 0,015 0,62±0,04
«Тантон» (n=6) 0,51 ± 0,013* 0,54±0,05
Таким образом, полученные данные свидетельствуют, что превентивное введение «Тантона» в объеме 3,0 мл/кг на фоне 8-часового иммобилизационного стресса оказывает стресс-лимитирующее действие, предупреждая чрезмерную активацию стрессорной реакции. Установлено, что антистрес-сорная активность испытуемого средства обусловлена ограничением свободнорадикальных процессов, индукция которых при стрессе является ведущим патогенетическим механизмом перехода физиологической адаптации в патологическое звено и развития стрессорных повреждений [3, 4, 7]. При этом антиоксидантная активность испытуемого средства обусловлена как ингибированием процессов пере-кисного окисления липидов, так и повышением мощности эндогенной антиокислительной системы. Ограничение чрезмерной активации свободнорадикальных процессов под влиянием «Тантона» обеспечивается входящими в его состав соединениями фенольной природы, обладающими, как известно, прямым радикалперехватывающим действием [1, 15], что было подтверждено полученными нами данными об ингибировании индуцированной хемилюминесценции. В основе антирадикального действия фенольных соединений «Тантона», очевидно, лежит непосредственно реакция ингибитора с образующимися свободными радикалами, поскольку для молекулярной структуры флавоноидных соединений, как и для классических антиоксидантов типа а-токоферола, характерно наличие ароматических колец с OH-группами, являющихся акцепторами электронов [2, 11]. Вместе с тем нельзя исключить, что в реализацию антирадикального действия «Тантона» определенный вклад вносит и хелатирующая способность фенольных соединений, образующих комплексы с металлами переменной валентности и тем самым предотвращающих развитие свободнорадикальных процессов [13]. Кроме этого биологически активные соединения, входящие в состав испытуемого средства, прежде всего, витамины и некоторые микроэлементы, оказывают опосредованное антиокислительное действие [2, 4], выражающееся в способности защищать от окислительной деструкции важнейшие эндогенные соединения, участвующие в антиоксидантной защите - супероксиддисмутазу, каталазу и тиоловые соединения, - способствуя тем самым усилению и пролонгированию их эффекта. Таким образом, «Тантон», содержащий комплекс фенольных соединений, оказывает прямое радикалпрехватывающее действие, обеспечивает активацию ферментов антиокислительной защиты организма и уменьшение расхода эндогенных резервов антиоксидантов, что в конечном итоге ограничивает окислительный стресс, ведущий к нарушению структурной и функциональной состоятельности биологических мембран.
Литература
1. Барабой В.А., Брехман И.И., Голотин В.Г. и др. Перекисное окисление и стресс. - СПб., 1992. - 142 с.
2.Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты // Вестник РАМН. - 1998. - № 7. - С. 898-902.
3. Дурнев А.Д., Сазонтова Т.Г., Гусева Н.В. и др. Влияние диоксина и циклофосфана на прекисное окисление липидов и активность супероксиддисмутазы и каталазы у мышей линии С57В 1/6 и BALB/c // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1996. - № 5. - С. 528-532.
4. Зенков Н.К., Ланкин В.З., Меньщикова Е.Б. Окислительный стресс. - М., 2001. - 343 с.
5. Клебанов Г.И., Теселкин Ю.О., Владимиров Ю.А. Ингибирование антиокислительной активности плазмы крови азидом натрия // Биофизика. - 1988. - Т. 33, № 3. - С. 512-516.
6. Ковалев И.Е., Данилова Н.П., Андронати С.А. и др. Влияние эномеланина на гемолиз эритроцитов, вызываемый свободнорадикальными реакциями и другими факторами // Фармакология и токсикология. - 1986. - № 4. - С. 89-91.
7. Коган А.Х., Кудрин А.Н., Коктурский Л.В. и др. Свободнорадикальные перекисные механизмы патогенеза ишемии и инфаркта миокарда и их фармакологическая регуляция // Патологическая, физиологическая и экспериментальная терапия. -1992. - № 2. - С. 5-15.
8. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г. и др. Методы определения активности каталазы // Лабораторное дело. -1988. - № 1. - С.16-19.
9.Сергеев П.В., Снегирева Г.В., Гукасов В.М. и др. Соотношение антиоксидантного и противоишемического эффектов не-
которых энергообеспечивающих средств // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1991. - № 10. - С. 381-382.
10.Сергиенко В.И., Бондарева И.Б. Математическая статистика в клинических исследованиях. - М., 2000. - 263 с.
11. Сыров В.Н., Хушбактова З.А., Гукасов В.М. и др. Антиоксидантная активность некоторых растительных фенольных соединений // Хим.-фарм. журн. - 1987. - Т. 21, №1. - С. 59-62.
12.Темирбулатов Р.А., Селезнев Е.И. Метод повышения интенсивности свободнорадикального окисления липидсодержащих компонентов крови и его диагностическое значение // Лабораторное дело. - 1981. - № 4. - С. 209-211.
13.Чевари С., Чаба И., Секей Й. Роль супероксиддисмутазы в окислительных процессах клетки и метод определения ее в биологических материалах // Лаборораторное дело. - 1985. - № 11. - С. 678-681.
14.Anderson M.E. Glutathion: chemical, biochemical and medicinal aspects. - N.Y, 1989. - Р. 333-405.
Иванова Инна Константиновна - кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры анатомии и физиологии медицинского факультета БГУ Тел.: 67-05-85.
Петунова Анна Николаевна - кандидат медицинских наук, старший преподаватель кафедры анатомии и физиологии медицинского факультета БГУ, тел.: 555-907.
Алексеева Эльвира Алексеевна - кандидат мединских наук, заведующая кафедрой анатомии и физиологии, медицинский факультет, БГУ Улан-Удэ, ул. Октябрьская, 36 а, тел. 66-20-62, е-mail: [email protected]
Шантанова Лариса Николаевна - доктор биологических наук, профессор, заведующая лабораторией безопасности биологически активных веществ, Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, тел.: 43-3713, е-mail: [email protected]
Petunova Anna Nikolaevna - candidate of medical sciences, senior teacher of department of anatomy and physiology, medical faculty, Buryat State University. Ulan-Ude, Oktyabr’skaya 36 «a», tel. 55-59-03, e-mail: [email protected]
Ivanova Inna Konstantinovna - candidate of biological sciences, senior teacher of department of anatomy and physiology, medical faculty, Buryat State University. Ulan-Ude, Oktyabr’skaya 36 «a», tel. 670585, e-mail: uvimka@ mail.ru
Alekseeva El'vira Alekseevna, candidate of medical sciences, head of department of anatomy and physiology, medical faculty, Buryat State University. Ulan-Ude, Oktyabrskaya 36 «a», tel. 66-20-62, e-mail: [email protected]
Shantanova Larisa Nikolaevna - doctor of biological sciences, professor, head of the laboratory of safety of biological active substances, Institute of General and Experimental Biology of SB RAS. Ulan-Ude, Sakhyanova str., 6. tel. 43-37-13, e-mail: [email protected]
УДК 615.2 + 61:577.1 М.Ю. Итыгилов, Я.Г. Разуваева,
С.А. Чукаев, А.А. Торопова, Л.Д. Дымшеева
ФАРМАКОТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАСТИТЕЛЬНОГО СРЕДСТВА «ПОЛИНООФИТ»
ПРИ КОРРЕКЦИИ ГЕПАТОТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ТИОПЕНТАЛА НАТРИЯ
Проведено изучение фармакотерапевтического действия комплексного растительного средства «Полиноо-фит» в условиях применения тиопентала натрия в анестезирующей дозе 40 мг/кг в условиях эксперимента. Выявлена выраженная гепатотоксичноть тиопентала натрия, выражающаяся в индукции цитолиза гепатоци-тов, развитии холестаза, а также интенсификации процессов перекисного окисления липидов в печени. Установлено наличие выраженной фармакотерапевтической антигепатотоксической активности «Полиноофита» в дозе 7 мл/кг, о чем свидетельствует характерная динамика изменения биохимических показателей.
Ключевые слова: комплексное растительное средство «Полиноофит», натрия тиопентал, гепатопротек-торное действие, антиоксидантная активность.
M.Yu. Itygilov, Ya.G. Razuvaeva, S.A. Chukaev, A.A. Toropova, L.D. Dymsheeva
THE PHARMACOTHERAPEUTIC EFFECTIVENESS OF THE HERBAL MEDICINE «POLYNOOPHYT» IN THE CORRECTION OF HEPATOTOxIC ACTION OF THIOPENTAL SODIUM SALT
The main content of these experimental investigation was the studying of the pharmacotherapeutic effect of complex herbal medicine «Polynoophyt» while using the thiopental sodium salt in regimen of anesthetic action (40 mg/kg). The hepatotoxicity of thiopental sodium salt was proved by registration of typical changes of some biochemical parameters,
