CC BY
52
УДК 591.18:582.665.11
действие экстрактов REYNOUTRIA JAPONICA в УСЛОвИЯх РАЗЛИЧНОЙ СТРЕССОГЕННОСТИ
Л.В. Якименко1, С.П. Зорикова2, О.Г. Зорикова1, А.Ю. Маняхин2
1 Межведомственный научно-образовательный центр «Растительные ресурсы» (Горнотаежная станция им. В.Л. Комарова ДВО РАН - Владивостокский государственный университет экономики и сервиса, 690014, Владивосток, ул. Гоголя, 41), 2 Горнотаежная станция им. В.Л. Комарова Дальневосточного отделения Российской академии наук (692533, Приморский край, Уссурийский район, с. Горнотаежное, ул. Солнечная, 26)
Ключевые слова: рейнутрия японская, экстракты, нейротропная активность.
Изучали действие сухого и водного экстрактов Reynoutria japonica на центральную нервную систему лабораторных животных. Проведенные эксперименты показали, что препараты R. japonica проявляют биологическую активность адаптоген-ного и анксиолитического характера, смещая соотношение пассивно-оборонительных и исследовательских компонентов поведения в сторону последних при тестировании в открытом поле и преодолевая тревожно-фобические проявления в приподнятом крестообразном лабиринте в условиях максимальной сенсорной нагрузки.
Многолетнее травянистое растение рейнутрия японская (ЯгупоиМа )аротоа) обладает значительной биомассой, быстрым приростом, активным семенным и вегетативным размножением [1, 4]. В то же время в качестве потенциального источника биологически активных веществ этот вид сырья изучен слабо. Клинически установлен их нейротропный эффект при сенильной деменции, в эксперименте экстракт листьев проявлял противовоспалительную и эстрогеноподобную активность, водный экстракт листьев - ангинальное и антиангинальное действие [6, 10]. Выделенные резвератрол и его производные оказывают кардиопротективное, противовоспалительное и антиоксидантное действие [5, 9].
Целью настоящего исследования послужило определение действие сухого и водного экстрактов Я. )аро-п1оа на центральную нервную систему лабораторных животных.
Материал и методы. Исследования проводили на белых беспородных мышах обоего пола массой 20-25 г.
Оценку нейротропной активности проводили в условиях различной стрессогенности с использованием тестов «Открытое поле» (ОП) и «Приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ), где в течение пяти минут фиксировали двигательные акты, характеризующие уровень тревожности и эмоциональное состояние животных. Мыши содержались в стандартных условиях вивария на обычном рационе при свободном доступе к воде и естественном световом режиме с соблюдением правил и рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных работах [7]. В каждом опыте использовали по 9 мышей. Исследуемые препараты вводили интрагаст-рально через зонд в течение 10 дней в дозе 150 мг/кг -сухой экстракт Я. ]ароп1оа (СЭРЯ) и 10 мл/кг - водный экстракт Я. ]ароп1оа (ВЭРЯ). (В литературе приводятся сведения об улучшении поведенческих и адаптивных функций организма при различных методах введения и формы растительных препаратов [3, 11].) Последний раз препарат вводили за 40 мин до начала исследования в трех различающихся по уровню сенсорной нагрузки модификациях: «минимально стрессогенной», «максимально стрессогенной» и «переменной нагрузки». Полученные данные обрабатывали с помощью методов параметрической статистики.
Результаты исследования. В минимально стрессогенных условиях (тишина, приглушенный свет) в тесте ОП какого-либо действия препарата на поведение мышей не зарегистрировано, достоверные изменения поведения животных экспериментальных групп в сравнении с контролем отсутствовали (табл. 1). Соотношение между суммарными пассивно-оборонительными
Якименко Людмила Владимировна - д-р биол. наук, руководитель кафедры экологии и природопользования ВГУЭС; e-mail: lyudmila. [email protected]
Таблица 1
Действие экстракта Я. japonica на поведение животных в тесте ОП с различным уровнем стрессогенности (М±т)
Cенсoрная нагрузка Группа Двигательные акты Cумма актов движения
пробеги переход 1 переход 2 стойки лунки груминг/ фризинг дефекация/ уринация
Минимальная контроль 6,8±0,7 3,7±0,6 4,4±0,3 4,6±0,4 5,1±0,7 2,8±0,5 2,1±0,2 29,5
CЭРЯ 6,2±0,4 4,3±0,3 3,5±0,5 5,3±0,9 4,7±0,2 1,6±0,3 2,0±0,4 27,6
Максимальная контроль 46,4±1,7 3,8±0,5 1,3±0,4 1,4±0,4 2,2±0,4 13,5±0,3 5,3±0,3 73,9
CЭРЯ 34,9±1,2‘ 9,4±0,8‘ 4,5±0,4‘ 3,8±0,3‘ 4,3±0,2‘ 7,8±0,2‘ 4,7±0,9 69,4
Переменная контроль 38,4±2,3 5,7±0,3 2,3±0,2 3,1±0,7 3,3±0,4 9,3±0,6 3,1±0,3 65,2
CЭРЯ 30,1±1,11 9,5±0,4‘ 5,8±0,4‘ 5,9±0,4‘ 5,6±0,71 6,3±0,5 3,0±0,2 66,2
1 Разница с группой контроля статистически значима.
100 90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 -
Контроль Экстракт а
Таблица 2
Действие водного и сухого экстрактов Е. }аротса на поведенческие реакции в ПКЛ (М±т)
б
Рис. 1. Действие препарата Я. }аротса на паттерн поведения лабораторных животных в условиях максимальной (а) и переменной (б) стрессогенности в тесте ОП:
1 - дефекация/уринация, 2 - груминг/фризинг, 3 - лунки, 4 - стойки, 5 -переход 2, 6 - переход 1, 7 - пробеги.
и поисковыми поведенческими реакциями составляло 39,7 и 60,3 % в контрольной группе и 35,5 и 64,5 % - на фоне СЭРЯ.
В максимально стрессогенных условиях (яркий свет, звонок) при суммировании двигательных актов, различий между контрольной и экспериментальной группами не выявлено, хотя анализ распределения поведенческих актов в паттерне определил изменения в структуре поведения. Условия переменной стрессо-генности показали сходные изменения с условиями максимального воздействия (табл. 1, рис. 1).
Значения уровня тревожности, полученные тестированием в ПКЛ в условиях минимальной и максимальной стрессогенности, приведены в табл. 2.
Обсуждение полученных данных. Как показали результаты исследования, в условиях минимального стрессорного воздействия препарат Я. )аротоа проявляет тенденцию к повышению поисково-исследовательской активности с одновременным снижением уровня эмоционального напряжения, демонстрируемого через пассивно-оборонительные реакции, что можно рассматривать как понижение уровня неспецифической возбудимости.
В условиях максимальной стрессогенности сумма поведенческих актов в группе животных, принимавшей СЭРЯ, достоверно не отличалась от контроля. Анализ распределения регистрируемых актов позволил выявить расхождение в паттерне поведения контрольной и экспериментальной групп. На фоне введения препарата отмечалось сокращение «барьерного бега» на 24,8 % и «гру-минга/фризинга» на 42,2 %. Таким образом, в поведении животных уменьшалась доля максимальной (реакция панического бега) и минимальной (реакции затаивания) двигательной активности при помещении в стрессогенные условия. Оба эти поведенческих паттерна являются яркими проявлениями пассивно-оборонительной мотивации. Снижение их встречаемости свидетельствует об уменьшении влияния последней на поведение животных. Известно, что эта группа этологических
Показатель Группа животных
Минимальная сенсорная нагрузка Максимальная сенсорная нагрузка2 Максимальная сенсорная нагрузка + ВЭРЯ3 Максимальная сенсорная нагрузка + СЭРЯ4
Время в ОР1, с 19,7±0,58 1,7±0,63 20,1±0,50 19,6±0,40
Выходы в ОР1 4,0±0,25 0,4±0,02 4,2±0,56 3,8±0,35
Стойки 4,5±0,40 2,1±0,41 5,1±0,60 4,9±0,50
Дипинг 3,0±0,26 0,7±0,30 3,5±0,33 2,7±0,32
Груминг 7,8±0,20 12,7±0,90 7,1±0,30 7,9±0,14
Дефекация 0,4±0,05 1,6±0,07 0,5±0,02 0,9±0,04
1 ОР - открытый рукав.
2 Разница по сравнению с минимальной сенсорной нагрузкой по всем показателям статистически значима.
3 Разница по сравнению с максимальной сенсорной нагрузкой по всем показателям статистически значима.
4 Разница по сравнению с максимальной сенсорной нагрузкой по всем показателям за исключением дефекации статистически значима.
показателей, в которой смыкаются поведенческий и эндокринный компоненты стресса. В частности, авто-груминг - форма поведения, возникающая при стрессе и индуцируемая гипофизарными и гипоталамическим стрессорными гормонами [2]. Таким образом, снижение уровня упомянутых показателей свидетельствует о снижении уровня стрессорных гормонов, уменьшении тревожности и определенном антистрессорном (адапто-генном) действии СЭРЯ. Регистрировалось увеличение количества переходов 1-го и 2-го типов в 2,5 и 3,5 раза соответственно. Возрастала вертикальная активность: количество «вертикальных стоек» увеличивалось в 2,7 раза, «заглядываний в лунки» - в 1,95 раза. Подобный всплеск двигательной активности поискового типа свидетельствует о смещении соотношения между оборонительной и исследовательской мотивациями в поведении животных в сторону последней.
Аналогичные изменения в поведении животных наблюдались в условиях переменной стрессогенности. Так, если в контроле суммарная доля пассивно-оборонительных реакций составляла 73,2 % от общего числа двигательных актов, то на фоне действия препарата наблюдали возрастание поисковых форм активности на 18,3 % и, соответственно, снижение доли пассивнооборонительных актов до 54,9 %. Поисковые реакции в общей двигательной активности животных на фоне действия ВЭРЯ увеличивались за счет следующих актов: «переход 1-го типа» - на 66,6 % (в 1,6 раза), «переход 2-го типа» - на 152 % (в 2,5 раза), «стойки» -на 90,3 % (в 1,9 раза), «лунки» - на 69,7 % (в 1,7 раза). На фоне введения препарата отмечалось сокращение «барьерного бега» на 21,6 % и «груминга/фризинга» на 32,3 %. Таким образом СЭРЯ проявляет нейротропную активность в условиях умеренной стрессогенности, снижая уровень тревожно-фобических поведенческих проявлений у экспериментальных животных.
25
5 20
3*
g
О 15
I I
1 2 3 4 1 2 3 4
По времени пребывания По числу выходов
Рис. 2. Изменение индекса тревожности при действии максимальной сенсорной нагрузки и препаратов Я. )аротса:
1 - минимальная нагрузка, 2 - максимальная нагрузка, 3 - максимальная нагрузка + ВЭРЯ, 4 - максимальная нагрузка +СЭРЯ.
В отличие от теста ОП, тестирование в ПКЛ характеризуется тем, что у животного есть выбор между более и менее стрессогенными участками лабиринта. Поэтому пребывание животных в лабиринте и демонстрируемые поведенческие паттерны глубже позволяют оценить уровень тревожности животных.
В ПКЛ при воздействии максимальной стрессорной нагрузки отмечалось значимое уменьшение по сравнению с группой минимального уровня таких показателей поведенческой активности, как время пребывания животных в открытых рукавах лабиринта (в 11,6 раза) и выходы в открытый рукав (в 10 раз). Вертикальная исследовательская активность (число стоек) в группе максимального воздействия достоверно снижалась (практически в 2 раза). Необходимо отметить, что показатель оценки риска «дипинг» (заглядывание вниз из концов открытых рукавов ПКЛ) в указанной группе также более чем в 3 раза снижался по сравнению с аналогичным показателем минимального стресс-фактора, что свидетельствует о возрастании тревожности и сужении поля когнитивного восприятия вследствие действия стрессора.
В соответствии с общепринятой методикой снижение активности исследовательского поведения в условиях ПКЛ однозначно представляют как результат повышения общего уровня тревожности у животных [8]. Эмоциональная активность у мышей при действии максимальной нагрузки проявилась в усилении груминга (в 1,6 раза) при одновременном увеличении уровня дефекации (в 4 раза), по сравнению с минимальным стрессором. Возрастание названных показателей свидетельствует о возрастании уровня стрессор-ных гормонов, повышении тревожности и усилении стрессорной реакции при действии максимального сенсорного раздражителя.
Продолжая анализ данных (табл. 2), можно заметить, что при сочетанном действии максимальной стрессорной нагрузки и препаратов такой показатель поведенческой активности, как время пребывания животных в открытых рукавах лабиринта, превышает в 11,8 (ВЭРЯ) и 11,5 (СЭРЯ) раза показатели группы
10 -
5 -
стресс-контроля. Аналогичные изменения наблюдаются и в показателе выходов в открытый рукав, который возрастал практически в 10 раз в обоих случаях. Также возрастал уровень исследовательской активности, что выражалось в увеличении числа стоек с опорой на стенки (в 2,4 и 2,3 раза соответственно) и частоты дипинга (в 5 и 3,8 раза соответственно). Снижение эмоционального напряжения у животных при сочетанном действии максимальной нагрузки и препаратов выразилось в уменьшении количества актов груминга (в 1,7 и 1,6) и дефекации (в 3,2 и 1,8 раза соответственно). Снижение уровня названных показателей свидетельствует об уменьшении тревожности и ослаблении стрессорной реакции.
Под действием препаратов ВЭРЯ и СЭРЯ показатели двигательной, исследовательской и эмоциональной активности достоверно приближались к фоновым, что свидетельствует о снятии психоэмоционального и гормонального напряжения.
Расчет индексов тревожности (рис. 2) обнаружил видимые изменения, оказываемые действием максимального комплекса сенсорной нагрузки на уровень тревожности животных как по времени пребывания в открытых рукавах лабиринта, так и по числу выходов в них. Для группы максимальной нагрузки индекс тревожности по времени нахождения был в 19,3, 20,3 и 19,5 раза меньше, чем в группах минимальной нагрузки и в сочетании с ВЭРЯ и СЭРЯ соответственно, индекс тревожности по числу выходов был меньше в 2,5 раза по сравнению со всеми группами.
В ПКЛ животные групп сочетанного действия препаратов и максимального раздражителя успешно преодолевали действие стрессора. У животных этих групп по сравнению с группой максимального воздействия наблюдалось достоверное увеличение индексов тревожности, что свидетельствует о нормализации психосоматического состояния животных и наличии выраженной биологической активности у препаратов R. japonica.
Проведенные эксперименты показали, что препараты R. japonica проявляют биологическую активность адаптогенного и анксиолитического характера, смещая соотношение пассивно-оборонительных и исследовательских компонентов поведения в сторону последних при тестировании в ОП и преодолевая тревожно-фо-бические проявления в ПКЛ в условиях максимальной сенсорной нагрузки.
Литература
1. Зорикова С.П., Зорикова О.Г. Интродукция рейнутрии японской (Reynoutria japonica Houtt.) в условиях юга Приморского края // Биологические исследования на ГТС: сб. научных трудов. 2011. № 12. С. 152-161
2. Жуков Д.А. Биология поведения: гуморальные механизмы. СПб.: Речь, 2007. 443 с.
3. Лапин И.П. Стресс. Тревога. Депрессия. Алкоголизм. Эпилепсия (Нейрокинурениновые механизмы и новые подходы к лечению). СПб.: ДЕАН, 2004. 224 с.
4. Bimova, K., Mandak, B., Pysek, P. Experemental study of vegetative regenaration in four invasive Reynoutria taxa (Polygonaceae) // Plant Ecology. 2004. Vol. 166, P. 1-11.
5. Chai G., Lee Y., Ku Y. et al. Antimicrobial activity of magnolol and honokiol against periodontopatic microorganism // Planta medica. 2005. Vol. 64, No. 4. P. 367-369.
6. Chen W., Xu J., Yin X. et al. Application of emodin-8-beta-D-glucoside // Chemistry abstracts. 2001. Vol. 135, No. 298801.
7. Europeаn Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and Other Scientific Purposes Strasbourg, 18. III. 1986. URL: http://conventions.coe.int/Treaty/en/Treaties/ Html/123.htm (дата обращения 03.12.2012).
8. Kaluev A.V., Minasyan A., Yan-Ru L. et al. What can we learn from the mutant mice about the possible link between neurosteroid vitamin D and anxiety // Psychopharmacology and Biological Narcology. 2005. Vol. 5, No. 2. P. 878-965.
9. Sato M., Maulic D., Bagchi D., Das K. Mechanism of antioxidant actions of Pueraria glycoside and mangiferin // Free radical resources. 2007. No. 2. P. 135-144.
10. Selected medicinal plants in Vietnam: in 2 vol. Hanoi, 1999. Vol. 1, 434 p.; Vol. 2, 460 p.
11. White A.M., Simson P.E., Best P.J. Comparison between the effects of ethanol and diazepam on spatial working memory in the rat // Psychopharmocology. 1997. Vol. 133, No. 3. P. 256-261.
Поступила в редакцию 1Б.12.2012.
effects of extracts of reynoutriajaponica under sTREss-INDUCING FACTORs
L.V. Yakimenko1, S.P. Zorikova2, O.G. Zorikova1, A.Yu. Manyakhin2 1 Interdepartmental Research and Educational Centre “Plant Resources” (fle V. L. Komarov Mountain-Taiga Station, FEB RAS -Vladivostok State University of Economics and Service, 41 Gogolya St. Vladivostok 690014 Russian Federation), 2 fle V. L. Komarov Mountain-Taiga Station, FEB RAS (26 Solnechnaya St. Gorno-Tayozhnoye village Primorsky Krai 692533 Russian Federation) Summary - tte authors have studied effects of dry and water-based extracts of Reynoutria japonica on the central nervous system of laboratory animals. As reported, R. japonica-based medications exhibit biological activity of adaptogene and anxiolytic nature, thus shifting the ratio of passive defensive and investigative components of behaviour to the latter ones during in-field testing and surmounting anxiophobic manifestations in the elevated plus maze in case of the maximum sensory load.
Key words: Reynoutriajaponica, extracts, neurotropic activity.
Pacific Medical Journal, 2013, No. 2, P. 3Б-41.
УДК 616.89-008.441.33:577.15:612.392.69
активность ферментов антиоксидантной защиты в зависимости от стажа НАРКОТИЧЕСКОЙ АддИКЦИИ
М.А. Хасина, Т.А. Махачкеева, М.Ю. Хасина, В.О. Молочников
Тихоокеанский государственный медицинский университет (690950, г. Владивосток, пр-т Острякова, 2) Ключевые слова: наркомания, антиоксидантные ферменты, биоэлементы.
В крови лиц с разным стажем наркотической зависимости (5 лет, от 5 до10 лет, от 10 до 15 лет и свыше 15 лет) определяли активность металлозависимых антиоксидантных ферментов: супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы, каталазы и концентрацию их кофакторов - селена, меди и цинка. Выявлено значительное угнетение активности ферментов на фоне дефицита указанных биоэлементов.Обнаружена зависимость снижения активности ферментов и уменьшения количества биоэлементов от стажа употребления наркотиков. Эта зависимость носит ярко выраженный прогрессирующий характер.
Анализ смертности больных наркоманией показал, что на долю соматической патологии приходится 30 %, в то время как гибель от передозировки составляет около 20 %. Среди причин смерти преобладают заболевания легких, инфекционные и паразитарные заболевания, септическая интоксикация, сердечно-сосудистая, печеночная и почечная недостаточность, нарушения мозгового кровообращения [2-4]. Приведенные данные являются наиболее значимыми показателями, характеризующими тяжесть медицинских и социальных последствий наркомании [3, 5]. Можно предположить, что на фоне хронической интоксикации наркотическими веществами в организме происходит ряд метаболических изменений, играющих ведущую, зачастую универсальную роль в патогенезе и танатогенезе многих различных по этиологии патологических состояний [6]. Одним из
Хасина Мария Юрьевна - канд. мед. наук, доцент кафедры биологической химии, клинической лабораторной диагностики, общей и клинической иммунологии ТГМУ; e-mail: [email protected]
ведущих метаболических изменений является усиление свободно-радикального окисления (СРО), которое не способна компенсировать существующая в организме многокомпонентная антиоксидантная система (АОС). Это продемонстрировано ранее в работах кафедры биологической химии ВГМУ на примере изменения метаболических функций легких, активации перекисного окисления липидов, снижения общей антирадикальной активности и формирования предрасположенности к пневмонии на фоне наркотической аддикции [1].
Ведущая составляющая АОС - ферменты, которые нейтрализуют токсические продукты и свободные радикалы. К ним относятся металлозависимые ферменты: супероксиддисмутаза (СОД), глутатионперок-сидаза (ГП), каталаза. Кофакторами СОД являются медь, цинк и марганец [9]. Селен входит в состав ГП, железо - каталазы.
Цель настоящего исследования - проанализировать связь между активностью металлозависимых ферментов антиоксидантной защиты и длительностью заболевания у лиц с наркотической зависимостью.
Материал и методы. Проанализированы результаты обследования 100 человек. В группу лиц с наркотической зависимостью вошли 80 человек в возрасте от 18 до 40 лет мужского пола, которые находились в 2010-2011 гг. в отделении лечения наркоманий Приморского краевого наркологического диспансера с диагнозом: «синдром отмены опиоидов, неосложненный. Синдром зависимости от опиоидов, систематическое
