CC BY
62
УДК 615.322
© Я.Г. Разуваева, Э.Ч. Тумутова, Н.Ц. Базарова, С.М. Николаев, И.П. Убеева
Фитокоррекция нарушений процессов обучения и памяти у белых крыс, вызванных гипоксическим состоянием
В опытах на белых крысах линии установлено, что фитоэкстракты «Анксиофит» и «Ноофит» на фоне гипоксии
оказывают выраженное антиамнестическое и антигипоксическое действие.
Ключевые слова: фитоэкстракты «Ноофит» и «Анксиофит», антиамнестическое, антигипоксическое действие.
Ya.G. Razuvaeva, E.Ch. Tumutova, N.Ts. Bazarova, S.M. Nikolaev, I.P. Ubeeva
Phytocorrection of the processes of learning and memory disorders caused by hypoxic state of white rats
In experiments on white rats (Wistar line) it was revealed that phytoextracts «Anxyophyt» and «Noophyt» on a background of hypoxia had expressed antiamnestic and antihypoxic effect on hypoxia.
Keywords: phytoextracts «Noophyt» and «Anxyophyt», antiamnestic, antihypoxic effect.
Гипоксия - широко распространенное явление, возникающее как в условиях дефицита кислорода во внешней среде, так и в результате патологических состояний, приводящих к снижению доставки кислорода к клетке до уровня, недостаточного для поддержания ее функции, метаболизма и структуры. В условиях гипоксии отмечается сужение объема восприятия, затруднение усвоения новой информации, ухудшение запоминания и способности переключаться с одного вида деятельности на другой. В связи с этим актуальным является поиск антигипокси-ческих средств, обладающих нейропротектив-ными свойствами [7]. Противогипоксические эффекты, характерные для синтетических препаратов [4], на сегодняшний день выявлены и у флавоноид со держащих фитосредств [1; 3; 8].
В Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН разработаны растительные средства в форме экстрактов, обладающие ней-ропротективными свойствами и условно названные «Ноофит» (Scutellaria baicalensis Georgi, Rhaponticum carthamoides WILLD, Valeriana officinales L., Mentha piperita L., Polygonum aviculare L., Urtica dioica L. и Achillea millefolium L.) и «Анксиофит» (Humulus lupulus L., Scutellaria baicalensis Georgi, Leonurus cardiac L., Mentha piperita L., Calendula officinalis L. и Rosa spp.).
Цель исследования: определение влияния и антигипоксической активности экстрактов «Ноофит» и «Анксиофит» на процессы обучения и памяти у белых крыс на фоне амнезии, вызванной нормобарической гипоксией.
Материалы и методы
Исследования проведены на белых крысах линии \Vistar обоего пола с исходной массой тела 160-180 г. Животные находились в стандартных условиях содержания и кормления в виварии (приказ М3 № 1179 от 10.10.83 г.). Эксперименты на животных осуществляли в соответствии с правилами Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей. Протокол исследования согласован с этическим комитетом Института общей и экспериментальной биологии СО РАН (протокол №4 от 03.02.2009).
Деалкоголизированный экстракт «Ноофит» в объемах 2, 5 и 10 мл/кг и сухой экстракт «Анксиофит» в дозах 50, 100 и 200 мг/кг вводили животным опытных групп в течение 5-и суток до проведения исследований, в последний раз -за 30 мин до эксперимента. Животные контрольной группы получали очищенную воду в объеме 10 мл/кг по аналогичной схеме.
Влияние фитоэкстрактов на нарушения когнитивных функций у белых крыс изучали по сохранности условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ) на фоне амнезии, вызванной нормобарической гипоксией с гиперкапнией. Для воспроизведения гипоксии животных сразу после выработки рефлекса помещали в герметичный сосуд объемом 1 л до появления агонального дыхания [2]. Через 1 ч, 24 ч и 7 суток после амнезирующего воздействия регистрировали время захода животных в темный отсек установки (латентный период).
Антигипоксическое влияние фитоэкстрактов исследовали на 3-х моделях: нормобарическая гипоксия с гиперкапнией, гемическая гипоксия, гистотоксическая гипоксия [6]. Антигипоксическое действие исследуемых средств оценивали по продолжительности жизни животных в указанных моделях гипоксических состояний.
Значимость различий между указанными параметрами среди опытной и контрольной групп животных оценивали с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни. Различия счи-
тали существенными при Р<0,05 [10].
Результаты исследований показали, что помещение животных в герметичный сосуд до появления судорог и первого агонального дыхания вызывает у крыс снижение процесса обучаемости и оказывает выраженный амнестиче-ский эффект (рис. 1,2). Так, латентный период у животных контрольной группы во все сроки наблюдений ниже такового показателя крыс, не подвергшихся гипоксическому воздействию (интактный контроль).
1 час
□ Интактный контроль В Ноофит, 2 мл/кг ■ "Ноофит, 10мл/кг
24 часа 7суток
Щ] Контроль 0 "Ноофит", 5 мл/кг
Рис. 1. Влияние растительного средства «Ноофит» на сохранение условного рефлекса пассивного избегания у белых крыс на фоне нормобарической гипоксии с гиперкапнией.
Введение животным «Ноофита» в объеме 2 мл/кг увеличивает латентный период через 1 ч после гипоксического воздействия в 1,8 раза, а в объемах 5 и 10 мл/кг - в 2,2 раза по сравнению с показателем контрольных животных (рис. 1). При тестировании животных данных опытных
групп через 24 ч и 7 суток, установлено, что наиболее выраженное антиамнестическое действие «Ноофит» проявляет в объеме 5 мл/кг, увеличивая латентный период в 3,5 раза по сравнению с данными у животных контрольной группы.
1 час 24 часа 7 суток
□ Интактный контроль □ Контроль
В "Анксиофит",50 мг/кг И "Анксиофит", 100 мг/кг
■ "Анксиофит", 200 мг/кг
Рис. 2. Влияние растительного средства «Анксиофит» на сохранение условного рефлекса пассивного избегания у белых крыс на фоне нормобарической гипоксии с гиперкапнией.
Разуваева Я.Г., Тумутова Э.Ч., Базарова Н.Ц., Николаев СМ., Убеева И.П. Фитокоррекция нарушений процессов обучения и памяти у белых крыс, вызванных гипоксическим состоянием______________________________________________
На фоне введения животным экстракта «Ан-ксиофит» в дозах 50 и 100 мг/кг условный рефлекс выработался в 100% случаев, тогда как в контрольной группе - у 70% животных. При проверке памятного следа через 24 ч после выработки рефлекса выявлено (рис. 2), что при введении крысам «Анксиофита» в дозах 50, 100 и 200 мг/кг латентный период, отражающий сохранение памятного следа, выше такового показателя у животных контрольной группы в среднем на 39%. Наиболее выраженное влияние на долгосрочное запоминание «Анксиофит» оказывает в дозах 50 и 100 мг/кг, увеличивая латентный период на 7-е сутки наблюдений на 48% по сравнению с контролем (рис. 2).
При исследовании антигипоксической активности исследуемых экстрактов установлено, что
введение животным «Ноофита» в объемах 2 и 5 мл/кг и «Анксиофита» в дозах 50 и 100 мг/кг увеличивает продолжительность жизни крыс, помещенных в герметичный сосуд, на 58, 36, 42 и 28% соответственно по сравнению с таковым показателем у животных контрольной группы. При развитии острой тканевой гипоксии курсовое введение животным экстракта «Анксиофит» в дозах 50 и 100 мг/кг способствует повышению резервного времени жизни крыс на 48 и 31%, «Ноофит» в объемах 5 и 10 мл/кг - на 24 и 27% соответственно по сравнению с контролем. Как следует из данных, представленных на рисунке 3, наиболее выраженное антигипоксическое действие на фоне гемической гипоксии проявляет «Ноофит», увеличивая резервное время жизни животных в 1,7 раз по сравнению с контролем.
н 200 -1
^ Нормобарическая Гистотоксическая Гемическая
гипоксии
■ Контроль □ "Ноофит", 2 мл/кг
ЕЭ "Ноофит", 5 мл/кг Щ] "Анксиофит", 50 мг/кг
□ "Анксиофит", 100 мг/кг
Рис. 3. Влияние растительных средств «Ноофит» и «Анксиофит» на продолжительность жизни белых крыс
на фоне гипоксических состояний
Таким образом, экстракты исследуемых фитосборов «Ноофит» и «Анксиофит» оказывают антиамнестическое действие на фоне гиперкап-нической гипоксии, что выражается в улучшении выработки условного рефлекса и более прочной сохранности памятного следа по сравнению с показателями у животных как контрольной, так и интактной групп. Наиболее выраженным антиамнестическим эффектом «Ноофит» обладает в объеме 5 мл/кг и «Анксиофит» - в дозах 50 и 100 мг/кг. Выявлено, что одним из механизмов, определяющих нейропротективное влияние исследуемых средств, является антигипоксическое действие, обусловленное широким спектром биологически активных веществ.
Так, входящие в состав «Анксиофита» экс-
тракты хмеля обыкновенного [9], шлемника байкальского [3; 12], мяты перечной [12] и валерианы лекарственной [13; 15] обладают выраженным ноотропным и нейропротекторным влиянием. В экспериментах на животных установлено антигипоксическое действие настоя и экстракта соплодий хмеля [5; 8], сока листьев крапивы двудомной [8]. Входящий в состав исследуемых сборов экстракт шлемника байкальского и основное его действующее вещество -байкалин - также обладают выраженным анти-гипоксическим действием [2; 11; 14].
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что растительные средства «Ноофит» и «Анксиофит» оказывают антиамнестическое и антигипоксическое действие, что
обусловлено широким спектром биологически ганических кислот, макро- и микроэлементов и
активных веществ: флавоноидов, полисахари- других веществ, содержащихся в значительных
дов, эфирных масел, комплекса витаминов, ор- количествах в компонентах данного средства.
Литература
1. Венгеровский А.И., Суслов Н.И., Кайгородцев А.В. Влияние экстракта лабазника обыкновенного на биоэнергетику головного мозга при экспериментальной постгипоксической энцефалопатии // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2011. - Т.151, № 4. - С. 401-405.
2. Воронина Т.А., Островская Р.У. Методические указания по изучению ноотропной активности фармакологических веществ. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - М., 2005. -С. 153-161.
3. Дамдинова Г.Х. Ноотропное действие экстракта шлемника байкальского: автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Улан-Удэ, 2001.-20 с.
4. Зарубина И.В., Шабанов П.Д. Ноопепт уменьшает постишемические функционально-метаболические нарушения в головном мозге крыс с разной устойчивостью к гипоксии // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2009. -Т. 147, №3,-С. 311-316.
5. Кабачук Н.В., Разуваева Я.Г., Нагаслаева О.В. Антигипоксическое действие соплодий Humus lupulus Г. // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2009. - № 3(67). - С. 185-186.
6. Лукьянова Л.Д. Методические рекомендации по скринингу и доклиническому испытанию антигипоксических средств. - М., 1989. - 12 с.
7. Лукьянова Л.Д. Современные проблемы адаптации к гипоксии. Сигнальные механизмы и их роль в системной регуляции//Патологическая физиология и экспериментальная терапия. -2011. -№ 1. -С. 3-19.
8. Пастушенков Л.В., Лесиовская Е.Е. Растения антигипоксанты. - СПб., 1991. - 96 с.
9. Разуваева Я.Г., Николаев С.М., Кабачук Н.В., Нагаслаева О.В. Психотропное действие экстракта соплодий Humus lupulus Г. // Вестник Бурят, гос. ун-та. - 2010. - Вып. 12: Медицина. - С. 41-45.
10. Сергиенко В.И., Бондарева И.Б. Математическая статистика в клинических исследованиях. - М., 2006. - 256 с.
П.Хазанов В.А., Сайфутдинов P.P. Митохондриальные эффекты в механизме антигипоксического действия экстракта
шлемника байкальского // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1999. - № 9. - С. 327-329.
12. Diaz M.N., Frei В., Vita J.A., Keaney J.F. Antioxidants and atherosclerotic heart desease // N. Engl. J. Med. - 1997. - Vol. 337.-P. 408-416.
13. Dietz B.M., Mahady G.B., Pauli G.F., Farnsworth N.R. Valerian extract and valerianic acid are partial agonists of the 5-HT5a receptor in vitro// Mol. Brain Res. - 2005. - Vol. 138, №2. - P.191-197.
14. Tin X.J., Yang Y.J., Qi B.X., Wang X., Song J.H. Protective effects of baicalin pretreatment on hypoxic-ischemic brain damage in neonatal rats // Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi. - Vol.8, № 3. - P. 221-224.
15. Valle-Mojica Del Г.М., Cordero-Hemandez J.M., Gonzalez-Medina G., Ramos-Velez I. Aqueous and ethanolic Valeriana officinales extracts change the binding of ligands to glutamate receptors //Evid.Based.Complement.Altemat.Med. -2011. - P. 891819.
Разуваева Янина Геннадьевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории безопасности биологически активных веществ. Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН. Тел. (3012)433713.
E-mail: [email protected].
Тумутова Эржена Чимитдоржиевна, аспирант, лаборатория безопасности биологически активных веществ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. 670047, г. Улан-Удэ, Сахьяновой, 6.
Базарова Надеяеда Цыреновна, аспирант лаборатории безопасности биологически активных веществ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6.
Николаев Сергей Матвеевич, доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделом биологически активных веществ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. Тел. (3012)433713. E-mail: [email protected].
Убеева Ираида Поликарповна, доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой инфекционных болезней. Бурятский государственный университет. 670002, г. Улан-Удэ, ул. Октябрьская, 36.
Razuvaeva Yanina Gennadievna, candidate of biological sciences, scientifics researcher of laboratory of safety of biological active substances of the Institute of General and Experimental Biology of SB RAS. Tel. (3012) 433713, fax (3012) 433034.
E-mail: [email protected]').
Tumutova Erzhena Chimitdorzhievna, postgraduate student of laboratory of safety of biological active substances of the Institute of General and Experimental Biology of SB RAS. Tel.: (3012) 433713.
Bazarova Nadezhda Tsirenovna, postgraduate student of laboratory of safety of biological active substances of the Institute of General and Experimental Biology of SB RAS. Tel.: (3012) 433713.
Nikolaev Sergey Matveevich, doctor of medical sciences, professor of department of pharmacology, clinical pharmacology of BSU, head of laboratory of safety of biological active substances of the Institute of General and Experimental Biology of SB RAS. Tel.: (3012)433713. E-mail: [email protected].
Ubeeva Iraida Polikarpovna, doctor of medical sciences, professor, head of department of infections diseases, Buryat State University. 670002, Ulan-Ude, Oktyabr’skaya. 36.
