Влияние фенольных и полисахаридных соединений растительного происхождения на состояние иммунной системы организма при экспериментальной иммунодепрессии Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Khobrakova Valentina Bimbaevna, candidate of biological sciences, associate professor, senior researcher, laboratory of experimental pharmacology, Institute of General and Experimental Biology, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str. 6, tel. 43-47-43, fax 43-30-34, E-mail: [email protected].

Batotsyrenova Elvira Toktokhoevna, postgraduate student, laboratory of experimental pharmacology, Institute of General and Experimental Biology, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str. 6.

Tsyrenzhapova Oktyabrina Dashi-Dondobovna, doctor of medical sciences, professor, leading research fellow, laboratory of experimental pharmacology, Institute of General and Experimental Biology, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str. 6.

УДК 615.32: 612.017.1 © В.Б. Хобракова, Д.Н. Оленников

ВЛИЯНИЕ ФЕНОЛЬНЫХ И ПОЛИСАХАРИДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НА СОСТОЯНИЕ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ИММУНОДЕПРЕССИИ

В опытах на мышах линий СВА и F1 (СВАхС57В1/6) установлена иммуномодулирующая активность фенольных и полисахаридных соединений растительного происхождения. Показано, что испытуемые вещества способны ослаблять супрессивное действие цитостатика азатиоприна на антителогенез и клеточноопосредованную иммунную реакцию, что выражается в повышении иммунологических показателей.

Ключевые слова: фенольные соединения, полисахариды, лекарственные растения, азатиоприн, клеточный иммунитет, гуморальный иммунитет, иммуномодулятор, иммунодефицит.

V.B. Khobrakova, D. N. Olennikov

THE INFLUENCE OF PHENOLIC AND POLYSACCHARID COMPOUNDS OF PLANT ORIGIN ON THE ORGANISM’S IMMUNE STATE AT EXPERIMENTAL IMMUNODEPRESSION

The immunomodular activity of phenolic and polysaccharide compounds of plant origin has been proved in experiments on the CBA and F1 (СВAxC57Bl/6) mice. The substances can relax supressive action of azatioprin cytostatic on antibody genesis, cellularindirect immune reaction, which is expressed in the increase of immune indices.

Keywords: phenolic compounds, polysaccharides, mnedicinal plants, azatioprin, cellular immunity, humoral immunity, immunomodulator, immunodeficiency.

В связи с широким распространением иммунодефицитных состояний актуален поиск новых эффективных иммуномодуляторов, обладающих мягким действием и способных воздействовать только на измененные звенья иммунной системы. Усилия большого количества ученых во всем мире направлены на поиск соединений, которые могли бы стать эффективными лигандами рецепторов им-мунокомпетентных клеток с целью специфической и неспецифической стимуляции функций данных клеток при иммунодефицитных состояниях.

В последние годы внимание многих исследователей привлекают работы по изучению иммуно-тропных свойств фенольных соединений и полисахаридов растительного происхождения, не имеющих побочных эффектов и характеризующихся низкой токсичностью, что дает им значительные преимущества при разработке иммуномодулирующих средств [1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 11, 12, 13].

Целью настоящего исследования явилось определение иммуномодулирующего действия фенольных и полисахаридных соединений, выделенных из лекарственных растений, при экспериментальной аза-тиоприновой иммунодепрессии.

Материалы и методы

Эксперименты проведены на мышах-самцах линий СВА и F1 (СВАхС57В1/6) массой 18-20 г. Действие исследуемых веществ на показатели клеточного и гуморального звеньев иммунитета было изучено на животных, находящихся в состоянии иммунодепрессии, вызванной цитостатиком азатиопри-ном, который вводили контрольной группе животных в дозе 50 мг/кг перорально 1 раз в сутки в течение 5 дней.

Объектами настоящего исследования явились следующие соединения:

а) Фракции, полученные из экстракта софоры желтоватой:

1. Хлороформная фракция (ХФ) - агликоны тритерпеновых кислот и флавоноиды халконового типа (кураридин), кумарины (скополетин, умбеллиферон).

2. Этилацетатная фракция (ЭАФ) - флаваноны (кушенол А, изокураринон, кураридин, софорафла-ванон О, кураринон, изоксантогумол), следы алкалоидов.

3. Спиртовая фракция (СФ) - тритерпеновые гликозиды, алкалоиды (матрин, К-окись матрина).

4. Полисахаридная фракция (ПФ) - водорастворимые полисахариды с доминирующей группой а-4,6-глюканов.

б) Флаваноны из софоры желтоватой (софорафлаванон О и кураринон):

Софорафлаванон G

Кураринон В.) Полисахариды из растительного сырья

Вид (морфологическая группа) Название биополимера, класс, физико-химические характеристики®

Acoraceae Аир болотный (Acorus calamus) (к) AcWG-2: а-4,6-глюкан, [a]D +171°, м.м. 175 кДа, Kbr 5.2%

Fabaceae Астрагал перепончатый (Astragalus membranaceus) (к) Софора желтоватая (Sophora fla-vescens) (к) AmG-2-1: линейный а-1,4-глюкан, [a]D +87°, м.м. 90 кДа, Kbr 0% AmG-2-3: а-4,6-глюкан, [a]D +95.7°, м.м. 204 кДа, Kbr 12.7% S/P-1-1/2: а-4,6-глюкан, [a]D +155.7°, м.м. 85 кДа, Kbr 10.7%

Lamiaceae Мята перечная (Mentha piperit) (л) Зопник клубненосный (Phlo-moides tuberose) (к) Шлемник байкальский (Scutellaria baicalensis) (к) MPP": рамногалактуронан, [а]г> +189°, м.м. 30 кДа PWP-2/1-2: а-4,6-глюкан, [аЬ +153°, м.м. 164 кДа, Kbr 30.4% SftRP-1": а-4,6-глюкан, [аЬ +188°, м.м. 110 кДа, Kbr 8.3%

Zingiberaceae Кардамон настоящий (Elletaria cardamomum) (с) Имбирь лекарственный (Zingiber officinalis) (к) ECW-1-2: а-4,6-глюкан, [аЬ +182°, м.м. 166 кДа, Kbr 46.1% ZoWPS-1-2: а-4,6-глюкан, [аЬ +127°, м.м. 215 кДа, Kbr 21.7%

к - корни, л - листья, с - семена, м.м. - молекулярная масса, КЬг - степень разветвленности основной цепи

Индивидуальные соединения вводили опытным группам мышей на фоне азатиоприна перорально 1 раз в сутки в течение 14 дней. Интактная группа животных получала воду, очищенную по аналогичной схеме.

Действие испытуемых веществ на состояние клеточного звена иммунного ответа оценивали в реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), согласно стандартной методике локальной ГЗТ [5]. Мышей сенсибилизировали внутрибрюшинным введением 0,1 %-ной взвеси эритроцитов барана (ЭБ) в физиологическом растворе. На 4-е сутки под подошвенный апоневроз задней лапки вводили разрешающую дозу антигена - 50 мкл 50%-ной взвеси ЭБ. В контрлатеральную лапку инъецировали физиологический раствор в том же объеме. Оценку реакции ГЗТ проводили спустя 24 ч по

разнице массы опытной (Ро) и контрольной (Рк) лапок.

Состояние гуморального иммунитета оценивали по количеству антителообразующих клеток (АОК), определяемых методом локального гемолиза по A.J. Cunningham (1965) [9]. Мышей иммунизировали внутрибрюшинно ЭБ в дозе 2 х108 клеток/мышь. Величину иммунного ответа оценивали по числу АОК на селезенку и на 106 клеток с ядрами на 5-е сутки после иммунизации.

При статистической обработке экспериментальных данных вычислялась средняя арифметическая (М), ошибка средней арифметической ((m), критерий Стьюдента (t) и достоверность различий (Р). Различие считали достоверным при вероятности 95% (Р ( 0,05).

Результаты и их обсуждение

Ранее нами сообщалось об иммуномодулирующем действии сухого экстракта софоры желтоватой при экспериментальной азатиоприновой иммуносупрессии [7]. В данной работе показано, что исследуемое средство способно ослаблять супрессивное действие цитостатика азатиоприна на клеточноопосредованную иммунную реакцию (гиперчувствительность замедленного типа), антителогенез и фагоцитоз макрофагов, что выражается в восстановлении иммунологических показателей до уровня таковых у интактных животных. В настоящей работе с целью выяснения роли биологически активных веществ в иммуномодулирующем действии экстракта софоры желтоватой представляло интерес исследование фракций, полученных из корней софоры желтоватой, на предмет наличия иммуномодулирующей активности.

При исследовании влияния выделенных из экстракта софоры желтоватой фракций на процессы антителообразования установлено, что данные извлечения восстанавливают показатели гуморального иммунного ответа в условиях азатиоприновой иммуносупрессии (табл. 1).

Таблица 1

Влияние фракций софоры желтоватой на антителообразование

Группы животных Абсолютное число АОК на селезенку Число АОК на 106 спленоци-тов

Интактная 50207±3750 304±15

Контрольная (азатиоприн) 26427+1606 186+12

Азатиоприн + ЭАФ 60999+5074* 316+13*

Азатиоприн + ХФ 77221±1797* 323±27*

Азатиоприн + СФ 42462±3989* 281±23*

Азатиоприн + ПФ 61096±3046* 315±24*

При введении ХФ, ПФ, ЭАФ и СФ на фоне иммуносупрессии наблюдали достоверное увеличение количества АОК как в абсолютных значениях, так и при расчете на 106 спленоцитов; при этом первый показатель превышал уровень азатиоприновой супрессии в 3,8; 2,3; 2,3 и 1,6 раза, а второй — в

1,7; 1,6; 1,7 и 1,5 раза соответственно (табл.1).

На основании проведенных исследований по оценке влияния выделенных из экстракта софоры желтоватой фракций на показатели гуморального звена иммунного ответа, их можно расположить в порядке убывания иммуномодулирующей активности следующим образом:

ХФ^ ПФ=ЭАФ^ СФ

На основании проведенных исследований по оценке влияния выделенных из ЭСЖ фракций на состояние клеточного звена иммунного ответа можно расположить их в порядке убывания иммуномодулирующей активности следующим образом: ПФ( ЭАФ(ХФ(СФ (табл. 2).

Таблица 2

Влияние фракций софоры желтоватой на выраженность реакции гиперчувствительности

замедленного типа (ГЗТ)

Группы животных ИР ГЗТ, %

Интактная 41,73+3,99

Контрольная (азатиоприн) 27,26+1,35

Азатиоприн + ЭАФ 39,24+3,45*

Азатиоприн + ХФ 35,54+2,93*

Азатиоприн + СФ 32,7+2,24*

Азатиоприн + ПФ 43,71+1,01*

Таким образом, при исследовании иммуномодулирующей активности фракций, полученных из софоры желтоватой, установлено наиболее выраженное влияние полисахаридной фракции, содержащей водорастворимые полисахариды с доминирующей группой а-4,б-глюканов, и этилацетатной, в которой отмечено высокое содержание полифенольных веществ: флаванонов (кушенол А, изокураринон, кураридин, софорафлаванон G, кураринон, изоксантогумол). Эти данные позволяют утверждать, что за иммуномодулирующий эффект экстракта софоры желтоватой ответственны содержащиеся в нем полисахариды и флавоноиды. Присутствие глюканов в составе таких растительных иммуномодуляторов как шлемник байкальский, софора желтоватая, астрагал перепончатый и др., помимо других классов соединений, например, фенольной или терпеновой природы, указывает на их возможное совместное участие в формировании общего действия на организм. В связи с этим нами было проведено сравнительное исследование иммуномодулирующей активности полисахаридов и доминирующих низкомолекулярных метаболитов. На примере компонентов корней софоры желтоватой было установлено, что в модели азатиоприновой супрессии у мышей глюкан SfP-1-1/2 и два доминирующих пренилированных флаванона - софорафлаванон G и кураринон обладают близкой степенью активности, причем глюкан SfP-1-1/2 по выраженности реакции ГЗТ превосходит эффект флаво-ноидов (рис. 1).

50 40 30

20

10

о

Рис. 1. Влияние глюкана SfP-1-1/2, софорафлаванона G и кураринона на антителообразование (АОК/10б спленоцитов) - а) и б) - выраженность реакции ГЗТ, %. Экспериментальные группы: 1 - интактная, 2 - азатиоприн (50 мг/кг, А), 3 - А + SfP-1-1/2 (50 мг/кг), 4 - А + софорафлаванон G (50 мг/кг), 5 - А + кураринон (50 мг/кг)

При исследовании иммуномодулирующих свойств полисахаридов из растительного сырья установлено, что выделенные представители а-глюканов обладают различными структурными особенностями и разной выраженностью действия, однако следует отметить, что наибольшее влияние на активность оказывает такой параметр, как степень разветвления кора макромолекулы. Так, для линейного глюкана А. шешЬгапасеш (АшО-2-1) она минимальная, а для глюкана Е. саМашошиш (ЕС^1-2) со степенью разветвления кора 46.1% - наибольшая (рис. 2).

1000

800 600 400 200 0

0 10 20 30 40

Рис. 2. Влияние а-4,6-глюканов на гуморальный иммунитет в условиях азатиоприновой иммуносупрессии. По оси абсцисс - степень разветвленности (КЬг), %; по оси ординат - количество А0К/106 спленоцитов. ЯЕ -график уравнения линейной регрессии: у = 14.021х + 78.596, г2 = 0.6645

ECW-1-

AmG-2-l

о

AcWG-2 ш ^

SfP-1-1/2

\ ^.-AmG-2;3^£

*§§ ^ ^ PtWP-2/1-2

• £ -г

о о*-

..SbRP-1"

т

Полученные результаты описываются линейной зависимостью со значением коэффициента детерминации больше 0.6. Также было отмечено влияние молекулярной массы полимеров на проявление у них иммуностимулирующих свойств, причем в ряду от глюкозы до полимеров с м.м. 100-300 кДа они возрастают, после чего снижаются.

Наши данные по исследованию иммуномодулирующей активности полифенольных соединений и полисахаридов согласуются с данными работы О.С. Борсук и др. (2011), в которой установлено, что курсовое введение мышам полифенольных и полисахаридных соединений, полученных из календулы лекарственной, крапивы двудомной и сафлора красильного, оказывает стимулирующее влияние на гуморальный, клеточный иммунный ответ и неспецифическую резистентность организма, а также способствует коррекции иммуносупрессии, вызванной введением цитостатика циклофосфана [1].

На основании проведенных исследований по выявлению иммуномодулирующей активности индивидуальных соединений из лекарственных растений можно заключить, что флавоноиды и полисахариды являются основными эффективными иммунокорректорами, что позволяет проводить целенаправленный поиск новых эффективных и малотоксичных иммунокорригирующих препаратов среди веществ растительного происхождения, содержащих указанные биологически активные вещества.

Литература

1. Сравнительная характеристика влияния полифенольных и полисахаридных соединений, выделенных из растений Сибири и Дальнего Востока, на систему иммунитета / О.С. Борсук [и др.]. // Российский аллергологический журнал. 2011. № 4. Вып.1. С. 60-61.

2. Евстропова А.Н. Противоэнтеровирусная и иммуностимулирующая активность полифенольно-го комплекса, экстрагированного из пятилистника кустарникового (Penthaphylloides fruticosa (L.) O.Schwarz) / А. Н. Евстропова, Л.Г. Бурова, И.А. Орловская // Вопр. вирусол. 2004. Т.49. №6. С. 30-33.

3. Растения, стимулирующие иммунитет / Лазарева Д.Н. [и др.]. Уфа, 2005. 96 с.

4. Лигачева A.A. Иммунофармакологические свойства полисахаридов полыни горькой, клевера лугового, березы повислой: автореф. дис... канд. биол. наук. Томск, 2010. 22 с.

5. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / под ред. Р.У. Хабриева. М., 2005. С. 80.

6. Учасова Е.Г. Регуляция активности макрофагов полисахаридами мать-и-мачехи обыкновенной, аира болотного, календулы лекарственной, девясила высокого: автореф. дис ... канд. мед. наук. Томск, 2009. 22 с.

7. Хобракова В.Б., Шоболова А.Б., Оленников Д.Н. Иммуномодулирующие свойства сухого экстракта софоры желтоватой при экспериментальной иммунодепрессии // Сибирский медицинский журнал. 2010. № 8. С. 140-141.

8. Влияние экстракта Bergenia crassifolia на показатели специфического иммунного ответа в условиях экстремальных воздействий / А.А. Чурин [и др.]. // Эксп. и клин. фарм. 2005. Т.68, №5. С.51-54.

9. Cheng A., Wan F., Wang J. et al. Macrophage immunomodulatory activity of polysaccharides isolated from Glycyrrhiza uralensis fish // International Im-munopharmacol. 2008. V. 8, № 1. P. 43-50.

10. Cunningham A.J. A method of increased sensitivity for detecting single antibodyforming cells // Nature. 1965. V. 207, № 5001. P. 1106-1107.

11. Schepetkin I.A., Quinn M.T. Botanical polysaccharides: macrophage immunomodulation and therapeutic potential // Int. Immunopharmacol. 2006. V. 6. P. 317-333.

12. Stephen T.L., Niemeyer M., Tzianabos A.O. et al. Effect of B7-2 and CD40 signals from activated antigen-presenting cells on the ability of Zwitterionic polysaccharides to induce T-cell stimulation // Infect. Immun. 2005. V. 73, № 4. P. 2184-2189.

13. Xie G., Schepetkin I.A., Quinn M.T. Immunomodulatory activity of acidic polysaccharides isolated from Tanacetum Vulgare L. // Int. Immunopharmacol. 2007. V. 7, № 13. P. 1639-1650.

Хобракова Валентина Бимбаевна, старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной фармакологии Института общей и экспериментальной биологии СО РАН, к.б.н., доцент, 670047, г.Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, тел.: 43-47-43, факс: 43-30-34, E-mail: [email protected].

Оленников Даниил Николаевич, старший научный сотрудник лаборатории медико-биологических исследований Института общей и экспериментальной биологии СО РАН, к.фарм.н., 670047, г.Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, тел.: 43-47-43.

Г.В. Чехирова, Т.А. Асеева, В.К. Кашин. Растения семейства scrophulariaceae в тибетской медицине

Khobrakova Valentina Bimbaevna, candidate of biological sciences, associate professor, senior researcher, laboratory of experimental pharmacology, Institute of General and Experimental Biology, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str. 6, tel. 43-47-43, fax 43-30-34, E-mail: [email protected].

Olennikov Daniil Nikolaevich, candidate of pharmaceutical sciences, senior researcher, laboratory of medical and biological researches, Institute of General and Experimental Biology, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str. 6, tel. 43-47-43.

УДК 633.88 © Г.В. Чехирова, Т.А. Асеева, В.К. Кашин

РАСТЕНИЯ СЕМЕЙСТВА SCROPHULARIACEAE В ТИБЕТСКОЙ МЕДИЦИНЕ

Приведены данные о применении растений семейства Scrophulariaceae в тибетской медицине. На примере рода Pedicularis показана обоснованность показаний к применению растений в тибетских источниках.

Ключевые слова: Scrophulariaceae, Pedicularis, тибетская медицина.

G.V. Chekhirova, T.A. Aseeva, V.K. Kashin THE PLANTS OF FAMILY SCROPHULARIACEAE IN TIBETAN MEDICINE

The data on the use of Scrophulariaceae plants in Tibetan medicine have been presented. The validity of indication to medical use of these plants in Tibetan medicine sources has been revealed examplified on Pedicularis genus.

Keywords: Scrophulariaceae, Pedicularis, Tibetan medicine.

В результате анализа информации о применении лекарственных растений из тибетских медицинских трактатов XI-XIX вв. (Чшуд-ши, Вайдурья онбо, Шел пхренг), современных источников [5, 7], а также сведений, полученных от практических знатоков Забайкалья и Монголии [3], установлено, что в тибетской медицине используются 33 тибетских наименования (не считая синонимов) растительного сырья сем. Scrophulariaceae (табл.1).

Таблица 1

Список тибетского растительного сырья сем. Scrophulariaceae

Тибетское название Латинское название Примечание

1 2 3

a 'bi ra Hemiphragma heterophyllum Wall. -

A krong Cymbaria mongolica Maxim. -

A krong dkar po Cymbaria daurica L. Б

ba sha ka Odontites vulgaris Moench, Б

Veronica ciliata Fisch. Б

ba sha ka bod Odontites vulgaris Moench Б

ba sha ka dmar po Odontites vulgaris Moench Б

bre ga Rhinanthus vernalis (N.Zing.) Schischk. et Serg. Б

'bri ta sa 'dzin Lagotis brachystachya Maxim. -

byi rug dkar po Veronica daurica Stev. Б

byi rug sngon po Veronica incana L., Б

V. longifolia L. Б

chu ma rtsi dkar po Veronica anagallis-aquatica L., Б

V. anagalloides Guss. Р

chu nags nang gi dar ya kan Rhinanthus vernalis (N.Zing.) Schischk. et Serg. Б

dar ya kan Rehmannia chinensis Libosch ex Fisch. et C.A.Mey. -

dong ga me tog Pedicularis resupinata L., Б

P. spicata Pall. Б

dug sel ser po Linaria buriatica Turcz. ex Ledeb. Б

gandha bha dra Veronica incana L. Б

1 2 3

glang sna Pedicularis corymbifera H.P.Yang, -

P. longiflora J.Rudolph, Б