Оценка биохимических показателей углеводного, липидного и электролитного обменов при фитотерапии экспериментального гипертиреоза

Хвойницкая Л.Г.; Рябков А.Н.

ОЦЕНКА БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УГЛЕВОДНОГО, ЛИПИДНОГО И ЭЛЕКТРОЛИТНОГО ОБМЕНОВ ПРИ ФИТОТЕРАПИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ГИПЕРТИРЕОЗА

Л.Г. Хвойницкая, А.Н. Рябков

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова

В настоящей работе проведена сравнительная оценка влияния препаратов из биомассы клеточных культур женьшеня и полисциаса папоротниколистного на биохимические показатели некоторых видов межуточного обмена веществ - углеводного (концентрации гликогена и пирувата в печени и скелетной мышце, содержание глюкозы в крови), белкового (концентрации креати-нина и мочевины в сыворотке крови) и электролитного (уровни калия и натрия в крови) - лабораторных животных с моделируемой

гипертироксинемией. Полученные данные свидетельствуют о наличии защитного метаболического эффекта препаратов из биомассы фитоадаптогенов к тироксиновой интоксикации. При этом по большинству регистрируемых параметров протективное действие препарата из биомассы культуры ткани по-лисциаса папоротниколистного оказалось более выраженным.

Одним из перспективных способов совершенствования терапии основных заболеваний щитовидной железы - ги-пер- и гипотиреоза - является применение препаратов растительного происхождения, фармакодинамические свойства которых способствуют усилению эффекта базисных лекарственных средств, направленных на устранение ведущих проявлений этих патологий и повышение степени безопасности их назначения длительными курсами. При этом многие фитопрепараты сами активно способствуют положительной динамике данных эндокринопатий [1, 2]. В последние годы появились сообщения о возможности влияния препаратов из группы фитоадаптогенов семейства аралиевых на функциональную активность щитовидной железы [3].

Целью настоящей работы явилось комплексное биохимическое изучение сравнительной эффективности применения при экспериментальном тирокси-

новом гипертиреозе препарата из биомассы клеточной культуры полисциаса папоротниколистного (Poliscias filici-folia Bailey) и эталонного средства -препарата из биомассы женьшеня (Panax ginseng C.A. Meyer).

Материалы и методы

Опыты проведены на 34 нелинейных половозрелых крысах-самцах массой 150-250 г, распределенных в соответствии со схемой эксперимента на 4 серии по 7-10 животных в каждой:

1) Крысы, у которых моделировали гипертиреоз путем 10-дневного внутри-брюшинного введения тироксина («Берлин-Хеми», Германия) в суточной дозе 50 мкг/кг. Гормон вводили в виде раствора препарата в 0,02 М КаОН из расчета 100 мкг тироксин-натрия на 10 мл щелочи. Данный режим введения тироксина вызывает развитие умеренно выраженной экспериментальной эндок-ринопатии [4]. Условное обозначение

этой серии в тексте и в таблицах -«гипертиреоз».

2) и 3) Препаратные серии, в которых крысам за 10 дней до инъекций тироксина и в течение 10 дней наряду с ними внутрь через желудочный зонд вводили препараты из биомассы культуры ткани женьшеня («гипертиреоз + ЖШ») и из биомассы культуры ткани полисциаса папоротниколистного («ги-пертиреоз + 1111») в суточной дозе 5 мл/кг (в пересчете на исходные настойки).

4) «Контроль» - крысы, находившиеся в одинаковых с животными опытных серий условиях содержания и кормления, которым в качестве манипуляционного контроля по описанной выше схеме внутрь вводили дистиллированную воду, а внутрибрюшинно -

0,02 М раствор натрия гидроокиси в эквиобъемных количествах, соответствующих дозам препаратов фитоадапто-генов и раствора тироксина.

Через 24 часа после последней инъекции тироксина и введения препаратов из биомассы фитоадаптогенов, у животных, наркотизированных эфиром, производили извлечение биологических субстратов.

Кровь, взятую из брюшной аорты в объеме 5-8 мл, центрифугировали в течение 10 минут при 3000 об/мин. В полученной сыворотке проводили определение концентрации глюкозы, креати-нина, мочевины, калия и натрия. Содержание глюкозы, мочевины и

креатинина фиксировали на КФК-2МП путем использования стандартных наборов реактивов фирм «LACHEMA» (Чехия) и «RANDOX» (Великобритания). Уровни натрия и калия в сыворотке крови регистрировали на приборе «Ионометр-ЭЦ-59».

В гомогенатах печени и скелетной мышцы проводили сравнительную

оценку концентраций пирувата и гликогена. Содержание пирувата регистриро-

вали колориметрическим методом, используя стандартный набор фирмы «LACHEMA» (Чехия), по количеству восстанавливающегося из него лактата в присутствии НАДН под действием лактатдегидрогеназы. Уровень гликогена в тканях определяли глюкозоокси-дазным методом по количеству образовавшейся глюкозы при гидролизе гликогена в щелочной среде [5].

Все первичные экспериментальные данные были подвергнуты математикостатистической обработке на персональном компьютере «Pentium 166 MMX» с использованием офисного пакета «Microsoft Office Professional» с расчетом средней, ее ошибки, значений критерия Стьюдента и достоверности фиксируемых изменений между контрольными и опытными сериями.

Результаты и их обсуждение

Показатели углеводного обмена (табл. 1). У крыс серии «гипертиреоз» выявлено достоверное увеличение концентрации глюкозы до 185% по сравнению с контролем. При этом характер изменений содержания гликогена в используемых биосубстратах оказался разнонаправленным: в печени его концентрация значительно уменьшилась до 26% от уровня интактных крыс, а в скелетной мышце, наоборот, возросла до 179%. Вполне вероятно, что выявленные особенности связаны с тем, что используемые дозы вводимого тироксина способствовали перераспределению гликогенного запаса из печени в скелетную мышцу. При этом активация транспорта глюкозы через кровь явилась одной из причин зафиксированной гипергликемии. Кроме того, увеличение уровня глюкозы в крови в условиях моделируемой эндокринной патологии может быть и проявлением катаболиче-ского действия тироксина на гликоген-ный запас печеночной ткани - источник энергетического обеспечения возрас-

тающего при гипертиреозе основного обмена. Тканевые концентрации пиро-виноградной кислоты после 10дневного введения тироксина достоверно снизились как в печени - до 48% от контроля, так и в скелетной мышце - до 24%. Последние изменения, вероятнее

всего, также являются проявлением интенсификации энергообразования в условиях возросшего при гипертиреозе основного обмена, когда ускоряется переход пирувата в митохондрии, как базисного субстрата цикла трикарбоновых кислот.

Таблица 1

Содержание глюкозы в сыворотке крови, концентрация гликогена и пирувата в ткани печени и в скелетной мышце крыс контрольной группы и опытных серий

серии показатели Контроль Гипертиреоз Гипертиреоз + ЖШ Гипертиреоз + ПП

Глюкоза М ± м 7,09 ± 0,22 13,14 ± 0,45 11,71 ± 0,30 9,65 ± 0,53

(ммоль/л) Рк - < 0,001 < 0,001 < 0,001

Рг - - < 0,05 < 0,001

Рг + ЖШ - - - < 0,01

Гликоген М ± м 34,37 ± 3,45 9,34 ± 1,03 12,89 ± 0,82 23,02 ± 2,55

печени Рк - < 0,001 < 0,001 < 0,05

(мг/г) Рг - - < 0,05 < 0,001

Рг + ЖШ - - - < 0,001

Гликоген М ± м 1,44 ± 0,22 2,57 ± 0,07 5,10 ± 0,36 4,19 ± 0,71

мышцы Рк - < 0,001 < 0,001 < 0,001

(мг/г) Рг - - < 0,001 < 0,05

Рг + ЖШ - - - > 0,05

Пируват М ± м 310,4 ± 23,2 147,3 ± 15,4 205,4 ± 20,3 281,4 ± 26,5

печени Рк - < 0,001 < 0,01 > 0,05

(мкмоль/г) Рг - - < 0,05 < 0,001

Рг + ЖШ - - - < 0,05

Пируват М ± м 283,1 ± 12,1 66,4 ± 3,4 116,8 ± 9,0 160,0 ± 7,7

мышцы Рк - < 0,001 < 0,001 < 0,001

(мкмоль/г) Рг - - < 0,001 < 0,001

Рг + ЖШ - - - < 0,01

Примечание. В таблицах 1 и 2: «Рк», «Рг», и «Рг +ЖШ» - достоверность изменений по сравнению с сериями «контроль», «гипертиреоз» и «гипертиреоз + ЖШ»

соответственно.

Превентивное и совместное с тироксином применение препарата из биомассы женьшеня также сопровождалось развитием у крыс гипергликемии (165% от контроля), но при этом она была достоверно менее выраженной, чем в серии «гипертиреоз». У крыс, получавших в соответствующем режиме препарат из биомассы культуры ткани полисциаса папоротниколистного, концентрация глюкозы в сыворотке крови возросла в значительно меньшей степе-

ни (136%), чем в «женьшениевой» серии, и это различие подтверждено статистически. Близкий характер сравнительной динамики выявлен в препаратных группах и по уровню гликогена в печени: умеренный, но достоверный протекторный эффект в серии «гипертиреоз + ЖШ» (37% от контроля) и почти вдвое более выраженное действие после применения препарата из биомассы полисциаса папоротниколистного (66%).

Весьма своеобразными явились изменения концентрации гликогена в ткани скелетной мышцы. Она не только не уменьшилась (формальное ожидание проявления протекторного эффекта), т. е. не приблизилась к контрольному значению, а, наоборот, практически в одинаковой степени («гипертиреоз + ЖШ» - 354% от контроля; «гипертиреоз + ПП» - 291%) возросла. Данный факт, очевидно, является одним из проявлений специфического влияния сравниваемых препаратов - мощных актопро-текторов - на функциональнометаболическое состояние скелетных мышц в условиях тироксиновой интоксикации.

Содержание пирувата в гомогенате ткани скелетной мышцы в препаратных группах хотя и отличалось более низким уровнем по сравнению с показателем интактных крыс, но существенно превышало соответствующее значение в серии «гипертиреоз». Причем у животных, получавших препарат из биомассы культуры ткани полисциаса папоротниколистного, концентрация пирувата была достоверно ближе к контролю (57% от него), чем у крыс, которым вводили препарат женьшеня (41%). Еще в большей степени защитное действие исследуемых препаратов проявилось по значениям содержания пирувата в печеночной ткани: «гипертиреоз + ЖШ» -66%; «гипертиреоз + 1111» - 91%. И здесь между значениями отмечено достоверное различие в пользу «полисциа-совой» серии.

Итак, сравнительный анализ использованных биохимических параметров свидетельствует о наличии защитного эффекта у применяемых препаратов из биомассы фитоадаптогенов к воздействию субтоксических доз гор-

монов щитовидной железы (особенно в случае применения препарата из биомассы культуры ткани полисциаса папоротниколистного), а также об их специфическом влиянии на параметры углеводного обмена в ткани скелетной мышцы, которое может быть проявлением индуцируемой метаболической защиты от возможной тироксиновой миопатии.

Показатели белкового обмена (табл. 2). У животных серии «гипертиреоз» после 10-дневного введения тироксина уровень креатинина и мочевины достоверно увеличился по сравнению с контролем до 126 и до 170%. Данные изменения вполне характерны для гипертироксинемии и, вероятнее всего, они отражают активацию катаболизма аминокислот, индуцируемую ти-реоидными гормонами (особенно в мышечной ткани), конечными продуктами которого и являются креатинин и мочевина.

В препаратных группах концентрация мочевины не имела статистически подтвержденных отличий от контрольного параметра. Несколько иной характер изменений зафиксирован для значений креатинина. В серии «гипертиреоз + ЖШ» его уровень (165% от контроля) практически не отличался от соответствующего показателя животных серии «гипертиреоз». А на фоне применения препарата полисциаса концентрация креатинина, хотя также достоверно превышала (на 50%) контрольный уровень, но уже была (опять-таки - достоверно) ниже, чем у крыс с «чистым» гиперти-реозом. В итоге по данному метаболиту защитное действие препарата из биомассы культуры ткани полисциаса папоротниколистного оказалось более выраженным.

Таблица 2

Содержание креатинина, мочевины, натрия и калия в сыворотке крови крыс контрольной группы, при моделировании тироксинового гипертиреоза и на фоне назначения препаратов из биомассы культуры ткани женьшеня и полисциаса папоротниколистного

серии показатели Контроль Гиперти- реоз Гипертиреоз + ЖШ Гипертиреоз + ПП

Креатинин М ± м 44,8 ± 2,1 76,0 ± 1,6 74,1 ± 0,8 67,0 ± 2,3

(мкмоль/л) Рк - < 0,001 < 0,001 < 0,001

Рг - - > 0,05 < 0,05

Рг + ЖШ - - - < 0,05

Мочевина М ± м 5,84 ± 0,33 7,36 ± 0,26 6,06 ± 0,21 6,17 ± 0,23

(ммоль/л) Рк - < 0,01 > 0,05 > 0,05

Рг - - < 0,01 < 0,01

Рг + ЖШ - - - > 0,05

Натрий М ± м 128,1 ± 0,5 134,4 ± 0,9 133,4 ± 0,8 131,5 ± 0,5

(ммоль/л) Рк - < 0,001 < 0,001 < 0,001

Рг - - > 0,001 < 0,05

Рг + ЖШ - - - > 0,05

Калий М ± м 4,98 ± 0,07 7,25 ± 0,12 6,81 ± 0,16 6,25 ± 0,22

(ммоль/л) Рк - < 0,001 < 0,001 < 0,001

Рг - - < 0,05 < 0,01

Рг + ЖШ - - - < 0,05

Показатели электролитного обмена (табл. 2). Моделирование гипертиреоза сопровождалось достоверным увеличением содержания натрия и калия. Концентрация натрия возросла до 105% по сравнению с контролем, калия - до 146%. Одним из наиболее вероятных механизмов возникшей гиперкалиемии является повышение проницаемости клеточных мембран, обусловленное воздействием высокого уровня тирео-идных гормонов, с последующим про-градиентным выходом калия из клеток во внеклеточное пространство. Гипер-натриемия, по всей видимости, обусловлена изменениями почечных реаб-сорбционно-секреторных механизмов в условиях тироксиновой интоксикации.

При введении препарата из биомассы женьшеня уровень натрия практически не отличался от серии «гипертире-оз». У животных серии «гипертиреоз + ПП» он был достоверно ниже, чем при

моделируемой патологии, хотя достоверно превышал контрольный параметр. Также более высокими по сравнению с контролем оказались значения концентрации калия («гипертиреоз + ЖШ» -137%; «гипертиреоз + ПП» - 126%), хотя в обоих случаях уровень гиперка-лиемии статистически подтвержденно снизился по сравнению с серией «гипертиреоз». И здесь протекторный эффект в «полисциасовой» группе оказался достоверно более выраженным.

Выводы

1. Полученные результаты биохимических показателей различных видов межуточного обмена свидетельствуют о повышении устойчивости организма подопытных животных к тироксиновой интоксикации при введении препаратов из биомассы фитоадаптогенов, проявляющейся в большей метаболической стабиль-

ности при моделируемой эндокринной патологии.

2. Оцениваемое фармакодинамическое свойство, судя по значениям регистрируемых параметров в исследуемых биосубстратах, оказалось более выраженным в случае применения препарата из биомассы культуры ткани полисциаса папоротниколистного.

ЛИТЕРАТУРА

1. Некоторые вопросы традиционной медицины / В.Г. Макарова, К.В. Савилов, Д.Г. Узбекова и др. - Рязань, 2001. -256 с.

2. Соколов С.Я. Фитотерапия и фитофармакология: Руководство для врачей / С.Я. Соколов. - М., 2000. - 762 с.

3. Трилис Я.Г. Новые сведения о механизмах адаптогенного действия препаратов культуры тканей Panax ginseng C.F. Mey. и Polyscias filicifolia Bailey (Araliaceae) / Я.Г. Трилис, В.В. Давыдов // Растительные ресурсы. - 1995. - Т.31, вып.3. - С. 19-36.

4. Хвойницкая Л. Г. Апитерапия экспериментальной дисфункции щитовидной железы: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук / Л.Г. Хвойницкая. - Рязань, 2001. -58 с.

5. Хныкина И. В. Коррекция изменений энергетического и углеводного обмена с использованием пыльцы-обножки при экспериментальном гипо- и гипертирео-зе: Автореф. дис. ... канд. биол. наук / И.В. Хныкина. - Рязань, 1999. - 22 с.

EVALUATION OF BIOCHEMICAL INDICES OF CARBON, LIPID AND ELECTROLYTE METABOLISM IN FYTOTHERAPY OF EXPERIMENTAL HYPERTHYROIDISM

L.G. Khvoinitskaya, A.N. Ryabkov

In the given work a comparative evaluation of the effect of preparations obtained from biomass of cellular ginseng cultures and ferny polysciasis, on biochemical coefficients of some interstitial kinds of metabolism, in particular, carbohydrate metabolism (glycogen and pyruvate concentration in liver and a skeletal muscle, glucose concentration in blood), protein metabolism (creatinine and urea concentration in blood serum) and electrolyte metabolism (K and Na levels in blood) in laboratory animals with modeled hyperthyroxinemia, is given. The obtained data indicate a protective effect of preparations of fytoadaptogens against thyroxin intoxication. By a majority of controlled parameters, a protective effect is most vivid in preparations obtained from ferny polysciasis biomass.

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Хвойницкая Л. Г., Рябков А. Н.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Хвойницкая Л. Г., Рябков А. Н.