СТАТЬИ
АДАПТОГЕННЫЙ ЭФФЕКТ ЭКДИСТЕРОИДОВ
СЕРПУХИ ВЕНЦЕНОСНОЙ
Научные интересы: растительные адаптогены, физиология человека Растительные адаптогены в отличие от синтетических препаратов обладают относительно небольшим анаболическим действием и при этом в значительной степени восстанавливают и повышают работоспособность при умственном и физическом переутомлении. Одним из самых сильных растительных адаптогенов является известное с древности лекарственное растение левзея сафлоровидная (Rhaponticum cartamoides (Willd.) Iljin). В 80-х годах в Узбекистане из корневищ левзеи была выделена активная экдистероидсодержащая субстанция, на основе которой затем разработан препарат "экдистен", зарегистрированный в качестве лекарственного тонизирующего средства [1]. Доклинические испытания на экспериментальных животных подтвердили высокие адаптогенные свойства экдистена и показали, что этот препарат у белых мышей повышал динамическую работоспособность (бег) на 62 % и замедлял развитие утомления в тесте плавания, увеличивая на 25 % время плавания. У крыс препарат укорачивал на 25 % время выработки условно-оборонительного рефлекса. Клинические испытания подтвердили высокий тонизирующий эффект экдистена и у людей. Однако, в связи с наблюдаемым истощением природных ресурсов левзеи и наличием известных технологических трудностей обработки сырья из подземных органов, актуальной является проблема поиска других видов фармакологически значимых экдистероидсодержащих растений. Проведенный в конце 90-х годов в Институте биологии Коми НЦ УрО РАН массовый скрининг растений европейского Северо-Востока России показал, что фармакологически перспективным и промышленно значимым растительным сырьем для выделения адаптогенов из класса фитоэкдистероидов может служить серпуха венценосная (Serratula coronata L.), которая пока не считается лекарственным растением. Была также разработана технология получения новой экдистероидсодержащей субстанции с использованием в качестве сырья наземных органов серпухи венценосной [5]. Полученная субстанция представляет собой экдистероидсодержающую фракцию, основными компонентами которой являются 20-гидроксиэкдизон (далее — 20Е) (75 %), инокостерон (11 %) и экдизон (5 %). Хотя по химической природе 20Е аналогичен таковому в "экдистене", для регистрации вещества в Фармкомитете РФ должны быть проведены отдельные доклинические испытания физиологической эффективности и безопасности новой субстанции как на вновь заявляемое лекарственное вещество, поскольку для его получения используется другое растительное сырье и иной способ его выделения. Целью настоящей работы была экспертиза адаптогенной активности экдистероидов серпухи венценосной ("субстанции 20Е") по сравнению с активностью экдистероидов левзеи сафлоровидной, указанной для препарата "экдистен". Испытания физиологической активности субстанции 20Е проведены в зимне-весенний период 2001 г. методом биологического тестирования на половозрелых лабораторных мышах–самцах двух групп: белых беспородных (масса 25.3±3.8 г) и линейных мышах СВА (масса 18.7±2.6 г). Всего исследовано 103 животных двух возрастов: взрослые (6 мес) и молодые (2.5 мес). Мышей содержали в индивидуальных клетках на стандартном рационе питания, в одинаковых условиях вивария (20 оС). Все животные прошли предварительный отбор по массе тела, выносливости (удержание веса тела на шесте) и способности к плаванию. Исследуемое вещество 20Е в виде 75 %-ного водного раствора (из расчета 0.2 мл на 20 г массы тела) вводили мышам per os в дозах 1 мг/кг и 10 мг/кг в течение пяти и десяти дней. Контрольные животные содержались в таких же условиях, в те же сроки и получали дистиллированную воду (плацебо). Массу каждого животного измеряли ежедневно, соответственно ей корректировали вводимый объем раствора. Всего исследовано четыре группы животных: контроль (плацебо) и три опытных группы, получавших 20Е в конечных дозах 10, 50 и 100 мг/кг. У всех животных проводили контрольные и опытные замеры параметров силы и выносливости при динамической и статической нагрузке, тепловыделения в покое и при стандартной нагрузке и реактивности высшей нервной деятельности. Физическую работоспособность и эрготропный эффект 20Е оценивали стандартными методами [2] в сочетании с электротермометрией. Выносливость к динамической нагрузке у животных оценивали по времени плавания в стандартном тесте (плавание "до отказа") при температуре воды 30 °С. Статическую нагрузку измеряли по максимальной массе груза, который животное может поднять передними лапками, и времени виса на шесте. Тепловыделение с поверхности брюшной стенки животного определяли с помощью дифференциального радиометра, при чувствительности температурных измерений 0.1 оС/мм. Психическую работоспособность оценивали по скорости решения животным поисковой задачи нахождения выхода из двойного Т-образного лабиринта. Все замеры проводились дважды: в первый и пятый день испытаний, что исключало возможность обучения животных. Статистической обработке подвергали результаты индивидуальных парных сравнений физиологических параметров до и после воздействия 20Е. Оценку значимости различий проводили с использованием t-критерия Стьюдента. Проведенные исследования физиологической активности 20Е, выделенной из серпухи венценосной, показали высокий уровень эрготропного и тонизирующего эффекта этой субстанции, сходного с действием, указанным в литературе для экдистена, созданного на основе левзеи сафлоровидной. Несмотря на существенные индивидуальные и межгрупповые различия в величинах адаптогенного действия 20Е у линейных и беспородных мышей, общий характер тонизирующего эффекта экдистероидов серпухи однотипен и выражается в значительном (в 1.5-2.0 раза) повышении компенсаторных возможностей организма животных при максимальных физических нагрузках. Результаты испытаний (рис. 1) позволяют сравнить эффективность действия препарата у отдельных животных и между группами. Интересно отметить, что после введения животным 20Е (в минимальной суммарной дозе 10 мг/кг) выносливость к экстремальной физической нагрузке возросла в опытных группах в 80 % случаев, т.е. из 10-ти животных восемь мышей обнаруживали чувствительность к 20Е, а двое были нечувствительны к действию препарата. Наиболее яркие изменения обнаруживала динамическая работоспособность животных. Время максимального плавания у белых мышей повышалось в среднем на 63 %, у мышей СВА — на 107 %. При этом индивидуальная чувствительность к препарату очень различна и индекс прироста времени плавания у разных животных колебался от 14 до 290 %. У линейных мышей СВА в отдельных случаях выносливость к утомлению повышалась после приема 20Е до 400 % к уровню контроля. Статическая работоспособность под влиянием 20Е повышалась в меньшей степени, прирост составлял в среднем 42 %. В целом, чувствительность к эрготропному действию 20Е у молодых и взрослых мышей примерно одинакова, это выражалось в повышении выносливости к максимальной динамической и статической нагрузкам, а разница в ответах, по-видимому, имела не возрастной, а индивидуальный характер. Контрольная группа животных, получавшая в те же сроки дистиллированную воду per os, не обнаружила статистически значимых изменений исследуемых параметров. В работе не было обнаружено значимого прироста массы тела ни у молодых, ни у взрослых животных обеих групп, хотя масса тела у молодых мышей возрастала в большей степени. У мышей, получавших 20Е в дозе 10 мг/кг в течение пяти дней, масса тела возросла лишь на 0.6 г, что не отличалось от группы плацебо. При отсутствии выраженного анаболического действия наблюдали высокий и устойчивый эрготропный эффект 20Е, который развивался уже через пять дней приема препарата в суммарной дозе 50 мг/кг. Этот эрготропный эффект сохранялся в течение семи дней и после прекращения дачи препарата. Изменения физических параметров (темный контур диаграммы) под влиянием приема 20Е у разных групп лабораторных мышей имел отчетливо однотипный характер (рис. 2), причем в обеих группах в наибольшей степени увеличивалась динамическая работоспособность животных при плавании. В целом анализ полученных результатов показывает, что при минимальной суммарной дозе 20Е 10 мг/кг энергетика и выносливость животных к экстремальным нагрузкам достоверно усиливается, а конечную дозу 50 мг/кг можно расценивать, по-видимому, как уровень достижения устойчивого адаптогенного эффекта. Тонизирующее действие 20Е сохранялось и спустя семь дней после прекращения дачи препарата животным. Развитие и сохранение эрготропного действия 20Е не сопровождалось нарушением системы терморегуляции и не давало пирогенного осложнения. Измерения тепловыделения с поверхности тел у животных обеих групп показали сходные результаты: 20Е не вызывал повышенного тепловыделения в состоянии покоя ни у беспородных, ни и у линейных мышей. При этом скорость тепловыделения в покое у мышей обеих групп составила 0.02 кал/мин.г, а при выполнении стандартной физической нагрузки возрастала на 20 %, что даже ниже, чем в контроле на 10 %, и указывала на экономизацию энергопотребления после приема 20Е. Несмотря на имеющиеся межвидовые, возрастные и индивидуальные различия в чувствительности исследованных животных к адаптогенному действию 20Е, общий положительный тонизирующий характер действия субстанции 20Е на центральную нервную систему (ЦНС) у обеих групп мышей одинаков. Обнаружено ускорение ориентировочно-исследовательской реакции и стимуляция памяти у животных, получавших субстанцию 20Е. Повышение тонуса ЦНС развивалось одновременно с возрастанием параметров физической работоспособности, что особенно хорошо проявилось у белых беспородных мышей. Под влиянием 20Е (начиная с дозы 50 мг/кг) время пробега лабиринта у взрослых животных сократилось на 40 % (р меньше 0.05). В наших исследованиях не выявлен анаболический эффект, но показан высокий эрготропный эффект 20Е, подтверждающий наличие высокого адаптогенного действия экдистероидов, выделенных из серпухи венценосной. Возможно, слабое анаболическое действие 20Е связано с низкими конечными дозами вещества, получаемого животными. В некоторых исследованиях указывается, что под действием 20Е происходит стимуляция биосинтеза цитоплазматической и ядерной РНК, увеличение содержания белка и гликогена в печени, сердце и мышцах растущих животных [3, 6]. Молекулярные механизмы комплексного адаптогенного действия фитоэкдистероидов в настоящее время интенсивно изучают, однако многое еще неясно. Как известно, при максимальных физических нагрузках в организме развиваются связанные между собой явления: 1) стрессовая реакция и усиление перекисного окисления липидов (ПОЛ) и 2) истощение запасов АТФ и гликогена из-за недостаточной мощности митохондриальной системы окислительного фосфорилирования. В результате накопление продуктов ПОЛ и лактата в мышцах может вести к повреждению митохондриальных мембран клеток, что и ограничивает продолжительность физической работы [4]. Представляется вероятным, что 20Е работает в клетке как эффективный природный антиоксидант экстренного действия, который, благодаря специфичности своей стероидной молекулы и ее высокому сродству к клеточным рецепторам, способен замедлять повреждение мембран интенсивно работающей мышечной клетки, одновременно повышая эффективность энергопотребления в мышце. Таким образом, в работе обнаружена высокая адаптогенная активность новой экдистероидсодержащей субстанции 20Е, выделенной из серпухи венценосной, выражающаяся в увеличении времени предельного плавания у мышей на 63-107 % и уменьшении времени ориентировочно-исследовательского рефлекса на 40 %. Можно утверждать, что по величине адаптогенного тонизирующего эффекта 20Е, выделенный из серпухи венценосной, аналогичен тонизирующему действию экдистена, выделенного из корневищ левзеи сафлоровидной. ЛИТЕРАТУРА 1. А.С. 1312774 А 1SU. МКИ3 А 61 К 35/78. Тонизирующее средство / Н.К. Абубакиров, М.Б. Султанов, В.Н. Сыров и др.; № 295016028/14; Заявл. 04.07.80; Опубл. 07.05.88.Б.И. № 17. 2. Елизарова О.Н. Определение пороговых доз промышленных ядов при парентеральном введении. М., 1962. 173 с. 3. Действие экстрактов левзеи сафлоровидной на биосинтез РНК и белков в органах мыши / И.Н. Тодоров, Ю.И. Митрохин, О.И. Ефремова и др. // Хим.-фармацевт. журн. 2000. Т. 39. № 9. С.24-26. 4. Меерсон Ф.З. Патогенез и предупреждение стрессорных и ишемических повреждений сердца. М.: Медицина, 1984. 272 с. 5. Патент 2153346, Россия, МКИ3 А 61 К 35/78. Способ получения экдистероидов / В.В. Володин, С.О. Володина; Институт биологии Коми НЦ УрО РАН; № 99106351/14; Заявл. 29.03.99; Опубл. 27.07.2000. Б.И. № 21. 6. Slama K., Lafont R. Insect hormones — ecdysteroids: their presence and actions in vertebrates // Eur. J. Entomol., 1995. Vol. 2, № 1. P. 355-377.
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 3637 посещений с 03.03.2002 |