CC BY
80
УДК 615.322:547.814.5].015:616-001.3-092.9
АНТИГИПОКСИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ДИОСМИНА И ГЕСПЕРИДИНА В УСЛОВИЯХ СТРЕССА
© 2011 г. А.В. Крикова
Смоленская государственная медицинская академия, Smolensk State Medical Academy,
ул. Крупской, 28, г. Смоленск, 214019, Krupskaya St., 28, Smolensk, 214019,
[email protected] [email protected]
В эксперименте на мышах и крысах показано, что острый иммобилизационно-болевой стресс резко повышает негативное влияние на организм различных гипоксических факторов. Растительные флавоноиды диосмин и гесперидин в этих условиях оказывают выраженный антигипоксический эффект, что проявляется увеличением продолжительности жизни животных при острой гипоксической гипоксии и повышением выживаемости в условиях острой циркуляторной ишемии.
Ключевые слова: диосмин, гесперидин, антигипоксанты, гипоксия, стресс.
In experiment on mice and rats it is revealed that stress sharply increases negative influence of various hypoxia factors on organism. Diosmin and hesperidin (plant phlavonoids) give evident antihypoxic effect in these conditions which is manifested by the increase of animals life span at sparp hypoxic hypoxia and survival rate increase is manifested in circulatory ischemia.
Keywords: diosmin, hesperidin, antihypoxants, hypoxia, stress.
Основным патологическим состоянием, возникающим при многих заболеваниях сердечно-сосудистой системы, в том числе при стрессовых состояниях, является гипоксия [1]. Клинические данные свидетельствуют о том, что перспективным направлением в борьбе с гипоксией является использование фармакологических средств, уменьшающих гипоксию и повышающих устойчивость организма к кислородной недостаточности [1]. Особый интерес представляют лекарственные препараты метаболического действия, целенаправленно влияющие на обменные процессы при гипоксии [2]. Это препараты различных химических классов [3-5], их действие опосредуется различными механизмами: улучшением кислород-транспортной функции крови, поддержанием энергетического баланса клеток, коррекцией функции дыхательной цепи и метаболических нарушений клеток тканей и органов. Подобными свойствами обладают антиги-поксанты и антиоксиданты. Несмотря на внушительный арсенал лекарственных препаратов, входящих в группу антиоксидантов/антигипоксантов [6, 7], остается актуальным поиск новых эффективных лекарственных средств с антигипоксической активностью, в том числе среди растительных объектов. Исходя из этого изучение фармакопейных растений и растений, применяемых в народной медицине, является одним из перспективных направлений в целенаправленном поиске биологически активных соединений для создания лекарственных препаратов с антигипоксиче-ской активностью.
Большой интерес представляет группа лекарственных средств, получившая название полифенольные соединения [7]. К ним относят растительные флаво-ноиды - диосмин и гесперидин. Ранее нами было изучено антигипоксическое действие индивидуальных полифенольных соединений диосмина и гесперидина при лечебно-профилактическом режиме введении в условиях ишемии головного мозга у крыс. Отмечено, что диосмин и гесперидин в дозе 30 мг/кг увеличивают выживаемость животных на 83 и 67 % соответственно относительно контрольных крыс.
Целью настоящей работы явилось изучение анти-гипоксической активности полифенольных соединений диосмина и гесперидина в условиях острого имо-билизационно-болевого стресса крыс и мышей.
Материалы и методы исследований
Экспериментальные исследования проведены на 63 белых беспородных мышах обоего пола массой 20-21 г и 48 крысах-самках линии Вистар массой 170-190 г. Животные содержались в условиях вивария, согласно правилам лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ Р 50258-92, ГОСТ З 51000.3-96 и 51000.4-96) с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях. Имели свободный доступ к корму и воде без ограничения.
Острый иммобилизационно-болевой стресс воспроизводили в течение 24 ч. Животных фиксировали за конечности на спине и за дорсальную шейную кожную складку. Затем у стрессированных животных моделировали гипоксии.
Исследовали диосмин из травы вики изменчивой, гесперидин - из кожуры цитрусовых (соединения предоставлены сотрудниками кафедры органической химии ГОУ ВПО «Пятигорская ГФА»).
Учитывая, что индивидуальные флавоноиды трудно растворимы в воде, растворы готовили предварительно суспендировав их с лецитином. Исследуемые соединения вводили внутрижелудочно путем принудительного зондирования в дозе 30 мг/кг массы тела животного в течение 7 сут до моделирования стресса. В качестве препаратов сравнения использовали милд-ронат - 100 мг/кг (Grmdex), цитофлавин - 1,5 мл/кг (Полисан НТФФ ООО), мексидол - 50 мг/кг (Фарма-софт НПК ООО, произведено Эллара МЦ ООО). Милдронат и мексидол вводили внутрижелудочно, а цитофлавин внутрибрюшинно один раз в день на протяжении 7 сут до моделирования стресса.
Исследование защитной активности полифеноль-ных соединений проводили на двух моделях гипоксии. Гипоксию с гиперкапнией моделировали на мышах одинаковой массы, которых помещали в стеклянные банки одинакового объема и герметично закрывали. Контроль и опыт производили одновременно. Регистрировали продолжительность жизни в минутах [8 - 10].
Ишемию головного мозга (циркуляторную гипоксию) у крыс вызывали под хлоралгидратным наркозом (300 мг/кг в/б) путем перевязки общих сонных артерий в асептических условиях. На кожу накладывали несколько швов и обрабатывали раствором йода раневую поверхность. За оперированными животными вели наблюдение в течение 3 сут и регистрировали число выживших животных в опыте и контроле [8 - 10].
Результаты исследований
Результаты исследований антигипоксической активности соединений в условиях гипоксии с гипер-капнией отражены на рисунке.
Продолжительность жизни интактных животных в условиях гипоксии с гиперкапнией составила 95,1±3,4 мин. Животные контрольной группы после перенесенного стресса погибали достоверно быстрее (66,6±2,2 мин). В большинстве случаев мыши контрольной группы демонстрировали пониженный уровень двигательной активности, затем животные принимали боковое положение вплоть до агонии, которая занимала более короткий промежуток времени относительно остальных опытных групп. В группе животных, которым с профилактической целью вводили гесперидин, продолжительность жизни мышей при гипоксии с гиперкапнией достоверно увеличивалась на 20 % относительно контрольной группы животных.
Группы животных Влияние диосмина и гесперидина на продолжительность жизни мышей при гипоксии с гиперкапнией в условиях острого иммобилизационно-болевого стресса (п=9): 1 - интакт; 2 - контроль - 24-часовой иммобилизационно-болевой стресс; 3 - гесперидин в дозе 30 мг/кг+24-часовой иммобилизационно-болевой стресс; 4 - диосмин в дозе 30 мг/кг+24-часовой иммобилизационно-болевой стресс; 5 - милдронат в дозе 100 мг/кг+24-часовой иммобилизационно-болевой стресс; 6 - цитофлавин в объёме 1,5 мл/кг+24-часовой иммобилизационно-болевой стресс; 7 - мексидол в дозе 50 мг/кг+ 24-часовой иммобилизационно-болевой стресс; * - достоверно по отношению к интактным значениям; # -достоверно по отношению к патологическому контролю; п -количество животных в группе
Защитное действие диосмина проявилось в увеличении времени жизни животных на 17,4 % (р<0,05) в условиях острого иммобилизационно-болевого стресса относительно контроля. При профилактическом введении милдроната в тех же условиях продолжительность жизни животных при гипоксии с гиперкап-нией увеличилась на 10 % (р<0,05) относительно контрольных значений. У животных в условиях гипоксии с моделированным стрессом защитное антигипокси-ческое действие цитофлавина проявилось в увеличении продолжительности жизни животных на 18,7 % относительно контрольных значений. Защитное про-тивогипоксическое действие в группе животных, получавших мексидол, также проявилось в достоверном увеличении продолжительности животных на 18,7 % относительно контрольных значений.
Результаты изучения антигипоксической активности диосмина и гесперидина на модели циркулятор-ной гипоксии представлены в таблице.
В интактной (ложнооперированной) группе крыс не было отмечено летальных исходов на протяжении всего периода наблюдения. В группе крыс с двусторонней окклюзией сонных артерий в первые сутки гибель животных зарегистрирована в 67 % случаев. На вторые сутки летальность животных данной группы составила 83 % случаев. Через 72 ч после ишемии отмечено 17 % выживших крыс. В контрольной группе отмечено 50 % смертельных случаев в первые семь часов после окклюзии. Через 2 сут фиксировали 67 % смертных случаев после двусторонней окклюзии сонных артерий. Летальность животных в контрольной группе к концу 3-х сут составила 100 %. При данной
модели гипоксии и в данной постановке эксперимента под влиянием субстанции гесперидина на фоне острого имобилизационно-болевого стресса наблюдается достоверное увеличение выживаемости животных с двусторонней перевязкой сонных артерий во все сроки наблюдения относительно контрольных животных. К концу эксперимента наблюдали 17 % выживших животных.
Влияние диосмина и гесперидина на выживаемость крыс при циркуляторной ишемии мозга в условиях стресса (п=6)
Животные, исследуемые вещества Выживаемость животных через
24 ч 48 ч 72 ч
Абс. % Абс. % Абс. %
Ложноопериро-ванные животные 6 100 6 100 6 100
Животные с ишемией мозга 2 33 1 17 1 17
Контроль (стресс + +ишемия мозга) 3 50 2 33 - -
Профилактическое введение препаратов + + стресс + ишемия мозга
Гесперидин в дозе 30 мг/кг 3 50 3 50 1 17*
Диосмин в дозе 30 мг/кг 3 50 3 50* 2 33*
Милдронат в дозе 100 мг/кг 4 67* 4 67* 1 17*
Цитофлавин в объеме 1,5 мл/кг 3 50 3 50* 1 17*
Мексидол в дозе 50 мг/кг 3 50 3 50* 2 33*
Примечание. * - достоверные различия относительно патологического контроля; п - количество животных в группе.
При профилактическом введении диосмина на фоне стресса наблюдается достоверное увеличение выживаемости животных с окклюзией сонных артерий во все периоды опыта относительно контрольных животных. К концу 2-х сут регистрировали 50 % выживших крыс. На 3-и сут эксперимента наблюдали 33 % выживших животных. Антигипоксический эффект флавоноидов был сопоставим с таковым у препаратов сравнения, а иногда превосходил антигипоксические эффекты препаратов позитивного контроля.
В экспериментальных исследованиях показано, что в условиях острого иммобилизационно-болевого стресса резко возрастает влияние на организм различных гипоксических факторов. Гипоксическая агрессия, индуцированная стрессом, сокращает продолжительность жизни экспериментальных животных в условиях острой гипоксии с гиперкапнией, а также значительно уменьшает выживаемость животных в острый период циркуляторной ишемии мозга.
Таким образом, индивидуальные полифенольные соединения диосмин и в меньшей степени гесперидин оказывают защитное действие на обеих моделях гипоксии, развившихся на фоне острого стресса, что свидетельствует об их высокой антигипоксической активности.
Выводы
1. Острый иммобилизационно-болевой стресс значительно сокращает продолжительность жизни экспериментальных животных в условиях острой экзогенной гипоксии и в острый период циркуляторной ишемии мозга.
2. Растительные флавоноиды диосмин и гесперидин при профилактическом введении обладают выраженной антигипоксической активностью при моделировании гипоксии с гиперкапнией и острой циркуля-торной гипоксии после перенесенного острого иммо-билизационно-болевого стресса.
Литература
1. Зарубина И.В., Нурманбетова Ф.Н., Шабанов П.Д. Антигипоксанты при черепно-мозговой травме. СПб., 2006. 208 с.
2. Новиков В.Е., Левченкова О.С. Фармакология гипоксии. Смоленск, 2007. 130 с.
3. АфанасьевВ.В. Цитофлавин в интенсивной терапии : пособие для врачей. СПб., 2005. 36 с.
Поступила в редакцию
4. Воронина Т.А. Мексидол. Отечественный препарат нового поколения, основные эффекты, механизм действия, применение // Журн. неврологии и психиатрии. 2003. № 5. С. 34 - 38.
5. Применение милдроната в комбинированной терапии хронической сердечной недостаточности в постинфарктном периоде у больных сахарным диабетом 2-го типа / М.Е. Стаценко [и др.] // Клин. медицина. 2007. № 7. С. 39 - 42.
6. Острая гипоксия: механизмы развития и коррекция антиоксидантами / А.В. Евсеев [и др.]. СПб., 2008. 224 с.
7. Шанин Ю.Н. Антиоксидантная терапия в клинической практике (теоретическое обоснование и стратегия проведения). СПб., 2003. 128 с.
8. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / под ред. В.П. Фисенко. М., 2000. 378 с.
9. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / под ред. Р.У. Хабриева, М., 2005. 832 с.
10. Сернов Л.Н., Гацура В.В. Элементы экспериментальной фармакологии. М., 2000. 352 с.
2 февраля 2011 г.
