Влияние пищевой биологически активной добавки церебрамина на углеводный обмен при ишемии мозга Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 616-072.7:664

Т.Н. Даудова, Л.А.Даудова

" " ; - - - ;г - - - г ШОЙ ДОБАВКИ ЦЕРЕБРАМИНА НА

Изучены биохимические механизмы влияния пищевой биологически активной добавки церебрамина на углеводный обмен мозга крови крыс при ишемии мозга, вызванной окклюзией сонных артерий. Установлено, что в результате введения в рацион питания церебрамина крысам, находящимся в условиях двусторонней окклюзии сонных артерий происходила нормализация энергетического обмена, как в мозге, так и плазме крови экспериментальных животных.

Современная концепция здорового питания подразумевает, что рацион питания человека должен включать три составляющие: натуральные естественные продукты; обогащенные продукты; биологически активные добавки к пище. Только объединив эти три мощных фактора питания, можно в современных условиях поддерживать здоровье на оптимальном уровне.

В последние годы клиническими исследованиями было доказано, что применение в рационе питания больных с ишемией мозга биологически активной добавки церебрамин приводит к нормализации кровотока и обмена веществ в мозге [1,2,3].

Ишемия мозга одно из самых распространенных цереброваскулярных заболеваний. Под этим термином подразумевается прогрессирующая недостаточность кровоснабжения мозга, ведущая к постепенному нарушению его функционирования.

Возможности фармакологической коррекции ишемических повреждений мозга широки и включают препараты, влияющие на различные звенья патогенеза постишемического и постгипоксического повреждения нервной ткани [4]. Вместе с тем проблемы, касающиеся разработки эффективных способов предупреждения или замедления темпов прогрессирования ишемических повреждений мозга, остаются далекими от полного разрешения [5]. Ввиду сложности и многокомпонентности патогенеза сосудистых заболеваний мозга возникает необходимость применения большого количества средств, влияющих на различные звенья метаболизма, что приводит к полипрагмазии, нередко, сопровождающейся осложнениями. Поэтому поиск новых препаратов для лечения больных с ишемией мозга, ишемическим инсультом остается актуальной проблемой.

В этой связи представляется возможным использовать в терапии ишемии мозга церебрамина, относящегося к группе отечественных биологически активных добавок (БАД) -«Цитаминов», обладающих высокой биологической тропностью и низким уровнем побочных эффектов [6]. Церебрамин является комплексом специфических пептидов, избирательно воздействующих на клетки головного мозга, способствующих ускорению восстановления функций мозга и улучшению памяти [1,6]. Однако представленные неоднозначные данные литературы о роли цитаминов в клинической практике, определяют необходимость дальнейшего детального изучения механизмов действия цитаминов в условиях ишемии мозга.

В связи с этим, целью нашей работы явилось изучение влияния церебрамина на энергетический обмен в крови и мозге крыс при двусторонней окклюзии сонных артерий. Исследование проведено на 96 белых беспородных половозрелых крысах-самцах в возрасте 3-х месяцев, массой 200-250 г. Животных разделяли на следующие группы: 1-я группа -ложнооперированные крысы; животных при этом обездвиживали введением барбамила в дозе 2-4 мг на 100 г массы животного (контроль); 2-я группа - животные, которым проводили хирургическую перевязку правой сонной артерии (ПСА) на 3 минуты и левой

сонной артерии (ЛСА) на 24 часа; 3-я группа - животные, которым перорально (per os) вводили церебрамин в течение 5-ти суток в дозе 0,5 мг/кг с последующим проведением ложной операции; 4-я группа - животные, которым перорально вводили церебрамин в дозе 0,5 мг/кг в течение 5-ти суток и проводили перевязку ПСА на 3 минуты и ЛСА на 24 часа.

Через 24 часа после операций животных декапитировали, кровь собирали в центрифужные гепаринизированные пробирки (25 ЕД/мл), мозг извлекали на холоду и выделяли кору больших полушарий и стволовые структуры. Для получения 20%-х гомогенатов тканей навески мозга после предварительного размельчения гомогенизировали в стеклянном гомогенизаторе с тефлоновым пестиком в 5 - кратном объеме (вес ткани/объем) физиологического раствора. Результаты ишемического повреждения мозга сравнивали с контрольной группой животных.

Интенсивность углеводного обмена оценивали по содержанию основных метаболитов: глюкозы, пировиноградной и молочной кислот в крови и гомогенатах мозга. Содержание глюкозы в крови и гомогенатах тканей определяли энзиматическим колориметрическим методом с помощью набора реагентов фирмы Ольвекс Диагностикум» (Россия). Содержание пировиноградной кислоты (ПВК) определяли модифицированным методом Умбрайта [7], а содержание молочной кислоты (МК) оценивали модифицированным методом Barker, Summerson [8]. В качестве детекторов в работе использовали спектрофотометр «Beckman DU-7» (США) и флюориметр Hitachi - F 4010 (Япония).

Полученные в экспериментах результаты выражали в виде средних величин±средняя ошибка ^±SEM). Для выявления закономерностей изменений исследованных параметров, полученные в экспериментах результаты, помимо сравнения с использование t-критерия Стьюдента, были подвергнуты корреляционныму анализу с расчетом коэффициента корреляции (расчеты проводились для вероятности 95% (р=0,05)) [9]. Статистическая обработка данных осуществлялась в среде интегрированных пакетов статистических программ «Statistica» версия 5.5.

При исследовании состояния энергетического обмена в условиях добавления в рацион питания животным церебрамина было установлено, что БАД повышает содержание глюкозы у интактных крыс (3-я группа) только в стволовых структурах (+23%; р<0,05). Тогда как в коре больших полушарий и плазме крови уровень данного показателя не изменялся относительно контроля (табл. 1).

После моделирования окклюзии сонных артерий в 4-й группе церебрамин способствовал сохранению содержания глюкозы в мозге и крови крыс на контрольном уровне. Относительно же 2-й группы в 3-й группе отмечалось снижение содержания глюкозы в стволовых структурах на -24% (р<0,05) (табл. 1). Последний факт свидетельствует о том, что в мозге и крови животных при нарушении мозгового кровообращения церебрамин не способствует чрезмерному увеличению уровня глюкозы (т.е. не происходит расщепления гликогена в клетках мозга и печени).

Содержание же лактата значительно изменялось в коре больших полушарий (+43%; р<0,05), столовых структурах (-27%; р<0,05) и плазме крови (-45%; р<0,05) у ложнооперированных крыс 3-й группы (табл. 2).

Следовательно, церебрамин способствует увеличению уровня метаболических процессов преимущественно в гемисферах коры, тогда как в стволовых структурах и плазме крови, напротив, происходит торможение утилизации глюкозы.

Таблица 1.

Влияние церебрамина на содержание глюкозы в мозге (мкмоль/г ткани) и крови (мкмоль/л) крыс в условиях окклюзии сонных артерий, ^ + m)

Структуры мозга,

кровь/группы

Гемисфера коры

Стволовые структуры 1

Плазма крови

1 группа

Контроль

2,98+0,10

3,02+0,11 2

4,92+0,22

2 группа

(3-м. оккл. ПСА+ 24-ч. оккл. ЛСА)

1,52+0,03*

3,44+0,13 3

4,66+0,19

3 группа

(церебрамин)

2,77+0,09

3,71+0,12* 4

5,29+0,25

4 группа

(церебрамин + 3-мин.оккл.ПСА+ 24-ч.оккл.ЛСА)

3,14+0,11

2,63+0,08** 5

5,31+0,21

Условные обозначения:

* - достоверные отличия показателей от контрольного уровня; ** - достоверные отличия показателей 4-й группы от 2-й.

В 4-й группе животных отмечалось понижение содержания лактата в мозге (в коре больших полушарий на -36%; р<0.05, в стволовых структурах - на -23%; р<0,05) (табл. 2). Возможно, в условиях окклюзии сонных артерий церебрамин запускает каскад биохимических реакций, которые на фоне снижения метаболизма и приводят к понижению интенсификации перекисных процессов в мозге. Тогда как в плазме крови животных 6-й группы обнаружено повышение уровня молочной кислоты (+55%; р<0,05).

Таблица 2.

Влияние церебрамина на содержание молочной кислоты в мозге (мкмоль/г ткани) и крови (мкмоль/л) крыс в условиях окклюзии сонных артерий, ^ + m)

Структуры мозга,

кровь/группы

Гемисфера коры

Стволовые структуры Плазма крови

1 группа

Контроль

0,91+0,04

1,42+0,06 0,11+0,003

2 группа

(3-м. оккл. ПСА+ 24-ч. оккл. ЛСА)

0,86+0,04

1,38+0,06 0,12+0,002

3 группа

(церебрамин)

1,30+0,05*

1,04+0,04* 0,06+0,002*,**

4 группа

(церебрамин + 3-мин.оккл.ПСА+ 24-ч.оккл.ЛСА)

0,58+0,02*.

**

1,09+0,03*,** 0,17+0,07*,**

Условные обозначения:

* - достоверные отличия показателей от контрольного уровня; ** - достоверные отличия показателей 4-й группы от 2-й.

По сравнению с 2-й группой животных в 4-й группе в коре больших полушарий отмечалось снижение, а в плазме, напротив, возрастание уровня лактата, соответственно, на -33% (р<0,05) и на +183% (р<0,01).

Содержание же пирувата повысилось в гемисферах коры (+30%; р<0,05) и плазме крови (+24%; р<0,05) интактных животных 3-й группы относительно контроля (табл. 3).

В условиях нарушения мозгового кровообращения церебрамин способствовал увеличению уровня пировиноградной кислоты в коре больших полушарий относительно 2-й группы (+19%; р<0,05), хотя ее содержание и оставалось ниже контроля на -25% (р<0,05). В столовых структурах и плазме крови животных 4-й группы обнаружены изменения уровня пирувата только по сравнению с 2-й группой (табл. 3).

В результате данного исследования было выявлено наиболее негативное влияние двусторонней окклюзии сонных артерий на соотношение лактат/пируват, которое свидетельствует в данном случае о резком возрастании анаэробного гликолиза, а,

следовательно, энергетической несостоятельности нейронов, которому далее следует гибель клеток мозга

При введении церебрамина изменения соотношений лактат/пируват в мозге и крови животных 3 -й и 4-й групп были следующими. У ложнооперированных животных данное соотношение значительно изменилось только в плазме крови (-57%; р<0,05) по сравнению с 1-й группой, что, является признаком усиления аэробного гликолиза в данных условиях.

Таблица 3.

Содержание пировиноградной кислоты в мозге (мкмоль/г ткани) и крови (мкмоль/л) крыс в условиях окклюзии сонных артерий, ^ + m) 1 группа 2 группа 3 группа 4 группа (церебрамин

Контроль (3-м. оккл. ПСА+ 24-ч. оккл. ЛСА)

Структуры мозга, кровь/группы

(церебрамин)

+ 3-мин.оккл.ПСА+ 24-ч.оккл.ЛСА)

Гемисфера коры

Стволовые структуры Плазма крови

1,39+0,07

3,70+0,09

0,87+0,03*

2,18+0,11*

0,26+0,01*

1,81+0,04*

3,09+0,10 0,46+0,02*

1,04+0,05

* **

4,17+0,19** 0,40+0,01**

- достоверные отличия показателей

0,37+0,01 , _ , ,

Условные обозначения:

* - достоверные отличия показателей от контрольного уровня; 4-й группы от 2-й.

При моделировании двусторонней окклюзии церебрамин способствовал снижению значения лактат/пируват в стволовых структурах на -32% (р<0,05), а в плазме крови повышение этого соотношения составило +43% (р<0,05) относительно 1-й группы животных.

Таким образом, благодаря проведенному исследованию в модели нарушения мозгового кровообращения было установлено положительное влияние пищевой биологически активной добавки церебрамина на энергетический обмен в мозге животных, поскольку в результате предварительного введения в рацион питания церебрамина крысам, находящимся в условиях двусторонней окклюзии сонных артерий происходила нормализация энергетического обмена как в мозге, так и плазме крови экспериментальных животных.

Все выше изложенное является свидетельствованием протективного влияния церебрамина при нарушении мозгового кровообращения.

Библиографический список:

1. Дьяконов М.М. Цитамины - годы и результаты. /Дьяконов М.М.// TERRA medica nova.- 2005.- № 1.- С. 52-54.

2. Меньщикова Е.Б., Ланкин В.З., Зенков Н.К. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. - М.: Фирма «Слово», 2006. - 556 с.

3. Стулин И.Д., Мусин Р.С., Белоусов Ю.Б. Инсульт с точки зрения доказательной медицины. / Стулин И.Д. [и др.]// Качественная клиническая практика.-2003. - № 4. - С. 1-17.

4. Панченко Е.П. Место антиагрегантов в профилактике и лечении ишемических инсультов. / Панченко Е.П.//Кардиоваскулярная терапия и профилактика.-2004.-№3.-С.88-93.

5. Hacke W., Kaste M., J. Bogousslavsky et al. Ишемический инсульт. Профилактика и лечение: [пер. с англ. С.В. Моисеева.]. - 2004. - 24 с.

6. Морозов В.Г., Рыжак Г.А., Малинин В.В. Цитамины (биорегуляторы клеточного метаболизма). - СПб., 2001. - 103 с.

7. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике. - Минск.: Беларусь, 2000. - Т.2. - 463 с.

8. Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике. Справочник. М.: Медицина, 1987. - 290 с.

9. Боровиков В.И. Искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. -Спб.: Питер, 2001. - 656 с.

Вестник ДГТУ. Технические науки. № 14, 2008. T.N. Daudova, L.A. Daudova.

THE INFLUENCE OF THE FOOD BIOLOGICALLY ACTIVE ADDING OF CEREBRA MINE ON CARBOHYDRATE EXCHANGE IN CEREBRAL ISCHEMIA

The biochemical mechanisms of a food biologically active adding of cerebramine's influence on carbohydrate exchange in cerebral ischemia caused by carotid arteries occlusion have been studied. It is ascertained that in the result of introducing in a daily diet of rats keeping in conditions of a dual occlusion of carotid arteries there was a normalization of energetic exchange both in brains and in blood plasm of animals under experiments.

Даудова Татьяна Николаевна (р. 1950) Заведующий кафедрой технологии продукции общественного питания Дагестанского государственного технического университета. Кандидат биологических наук (1981) Окончила Дагестанский государственный технический университет (1972)

Основное направление научной деятельности: Создание функциональных продуктов питания и их влияние.

Автор 185 научных публикаций

Даудова Лейла Абдулмуслимовна (р. 1971) Клинический биохимик диагностического центра ЦРБ. Кандидат биологических наук (2006). Окончила Дагестанский государственный технический университет (1993)

Область научных интересов: функциональная биохимия Автор 14 научных публикаций