CC BY
63
Влияние экстрактов лабазника обыкновенного на поведение при моделях тревожных состояний*
Кайгородцев А.В.
Influence of meadowsweet ordinary (Filipéndula vulgaris) extract on behavior in models of anxiety
Kaygorodtsev A. V.
Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск
© Кайгородцев А.В.
Изучено влияние водного и водно-этанольных экстрактов лабазника обыкновенного на поведение белых мышей при моделях тревоги. Противотревожное действие экстрактов оценивали по поведению животных в приподнятом крестообразном лабиринте, «открытом поле» и в тесте эмоциональной реакции. Установлено, что водный и водно-этанольный (экстра-гент — 95%-й этанол) экстракты лабазника обыкновенного оказывают наиболее выраженное противотревожное действие и превосходят по активности экстракт валерианы.
Ключевые слова: модели тревожных расстройств, анксиолитики, экстракт лабазника обыкновенного.
Influence of water and water-ethanol extracts of meadowsweet ordinary on behavior of albino mice in anxiety models is studied. Anxiolytic action of extracts estimated on animals behavior in an elevated plus-maze, an «open field» and in the test of emotional reaction. It was defined that water and 95% water-ethanol extracts of meadowsweet ordinary render the most expressed anxi-olytic action and surpass in activity an valerian extract.
Key words: anxious disorders model, anxiolytics, meadowsweet ordinary extract.
УДК 615.451.16.03:582.711:616.89-008.441
Введение
Многоплановые и интенсивные нагрузки, испытываемые человеком в условиях современного мира, неминуемо приводят к росту числа психопатологических расстройств невротического уровня. Тревога и субсиндромальные тревожные расстройства диагностируются у 50—75% населения [2, 5, 13]. Актуальность проблемы тревожных состояний определяется их клинической гетерогенностью, затяжным течением и формированием коморбидных состояний с депрессивной и соматоформной симптоматикой [14]. Первыми признаками физиологического и эмоционального перенапряжения являются субпороговые тревожные расстройства с неспецифическими симптомами [1].
На биохимическом уровне в основе тревоги лежит нарушение баланса серотонина, норадреналина и гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). В настоящее время существует богатый арсенал противотревожных средств, позволяющих редуцировать не только психи-
ческие,
но
и соматические проявления тревоги [12]. Это бензо-диазепиновые анксиолитики, усиливающие ГАМК-ергическое торможение [10], трициклические антидепрессанты и селективные ингибиторы нейронального захвата серотонина [9]. Психотропные средства указанных групп в терапевтических дозах вызывают серьезные побочные эффекты — дневную сонливость, когнитивные нарушения, антероградную амнезию, лекарственную зависимость [11].
Проблему недостаточной эффективности и безопасности анксиолитиков может решить создание новых противотревожных средств растительного происхождения. Как правило, фитопрепараты обладают мягким фармакологическим действием и не оказывают серьезных побочных эффектов. В этом аспекте значительный интерес представляет многолетнее травянистое растение лабазник обыкновенный. Водный экстракт надземной части лабазника обладает
* Работа выполнена под руководством доктора медицинских наук, .профессора А.1„.
Бюллетень сибирской медицины, М
Кайгородцев А. В.
антиоксидантным, противогипоксическим и ноотроп-ным действием.
В тесте конфликтной ситуации экстракт лабазника оказывает противотревожный эффект.
Цель исследования — изучение анксиолитических свойств экстрактов надземной части лабазника обыкновенного.
Материал и методы
Для оценки анксиолитического действия получали извлечения из высушенной воздушно-теневым способом надземной части лабазника обыкновенного. В качестве экстрагентов использовали воду очищенную, 40, 70 и 95%-й этанол, соотношение сырья и экстра-гента составляло 1 : 15. Измельченное сырье настаивали на водяной бане с обратным холодильником в течение 30 мин при температуре 80 °С. Экстракцию проводили трехкратно, после чего объединяли полученные порции и удаляли растворитель при температуре не выше 60 °С. В надземной части лабазника обнаружены простые фенолы (салигенин, салицин), флавоноиды (кверцетин, кемпферол, апигенин, лютеолин, дигид-рокверцетин, изокверцитрин, авикулярин, спиреозид, рутин), кумарины (кумарин, умбеллиферон, эскулетин, фраксетин). Стандартизацию растительного сырья проводили по суммарному содержанию флавоноидов, которое в надземной части лабазника обыкновенного составляет (1,7 + 0,1)%.
Эксперименты по оценке анксиолитических свойств экстрактов проведены на 80 белых беспородных мышах обоего пола массой тела 20—22 г, выращенных в конвенциональных условиях. Животные содержались в виварии НИИ фармакологии СО РАМН (г. Томск) при естественном освещении, свободном доступе к воде и пище. Исследования выполняли в соответствии с рекомендациями «Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических средств» [6].
Мышам вводили в желудок сухие водный и водно -этанольные экстракты лабазника обыкновенного в эффективной дозе 50 мг/кг массы тела или препарат сравнения — экстракт корня валерианы («Дальхим-фарм», Россия) в той же дозе. Экстракты растворяли в очищенной воде. Введение фитопрепаратов начинали за 4 сут до исследования, на 4-е сут — за 1 ч до исследования. Животные контрольной группы были сопоставимы по характеристикам с мышами эксперимен-
тальных групп и получали эквиобъемное количество очищенной воды.
Анксиолитическое действие оценивали по поведению животных в приподнятом крестообразном лабиринте [8]. Лабиринт состоит из четырех рукавов, соединенных в виде креста перпендикулярно друг к другу с площадкой в центре. Два рукава, расположенные напротив друг друга, открыты, два других с трех сторон (кроме торцевой стороны, обращенной к центру) огорожены стенками и накрыты крышкой. Мышей помещали на центральную площадку, после чего в течение 5 мин регистрировали количество заходов в закрытые рукава лабиринта, выходов в открытые рукава, суммарное время пребывания в закрытых и открытых рукавах.
Влияние на двигательную активность и ориентировочно-исследовательское поведение животных изучали в тесте «открытое поле». Экспериментальная установка «открытое поле» представляет собой камеру с квадратным полом и стенками. Пол, разделенный на 16 квадратов, имеет в каждом квадрате круглое отверстие. Мышей помещали в один из углов «открытого поля» и в течение 3 мин регистрировали количество перемещений с квадрата на квадрат (горизонтальная активность), вставаний на задние лапки (вертикальная активность), обследований отверстий (норковый рефлекс), умываний (груминг) и актов дефекации. Вычислялся коэффициент асимметрии поведения как отношение количества горизонтальных перемещений к общей двигательной активности.
Эмоциональную реакцию исследовали методом J. Brady в модификации для мышей [7]. Оценивали реакцию на четыре вида воздействий — захват в клетке, где животное постоянно живет, захват в руку после помещения животного на плоскую поверхность, приближение пинцета и на толчок пинцетом, а также дефекацию с мочеиспусканием, писк и мышечное напряжение. Реакции для каждого животного оценивали по 4-балльной системе, баллы суммировали, что позволяет характеризовать интегральную эмоциональную реакцию.
Статистическую обработку результатов проводили методом парных сравнений с использованием непараметрического критерия Вилкоксона—Манна— Уитни при вероятности ошибочного вывода, не превышающей 5% (р < 0,05). Данные представлены в виде среднего арифметического Х и ошибки среднего т.
Результаты и обсуждение
Исследования показали существенное влияние экстрактов лабазника обыкновенного на поведение мышей в условиях приподнятого крестообразного лабиринта (табл. 1). Водный экстракт лабазника обыкновенного способствовал уменьшению времени пребывания животных в закрытых рукавах лабиринта на 13%, увеличивал нахождение в открытых рукавах в 2,2 раза, в центре — на 48%, увеличивал количество выходов в центр на 35% по сравнению с этими показателями у животных контрольной группы. Водно -этанольный экстракт лабазника, приготовленный на 95%-м этаноле, и экстракт корня валерианы на 8%-м и 7%-м (р < 0,05) уменьшали время, проведенное мышами в темных рукавах, и на 42 и 32% соответственно увеличивали время пребывания в центре лабиринта. Остальные экстракты не вызывали значимых изменений в поведении животных в приподнятом крестообразном лабиринте.
Приподнятый крестообразный лабиринт является базисным тестом для оценки действия анксиолитиков
[3]. В лабиринте мыши попадают в условия переменного стресса при свободном выборе комфортных условий. При этом рефлекс предпочтения темного пространства и боязнь высоты являются поведенческой основой избегания. Торможение механизмов тревоги повышает эффективность исследовательского поведения, что выражается в увеличении времени пребывания в открытых зонах лабиринта.
Изучение ориентировочно-исследовательского поведения мышей в «открытом поле» показало особенности противотревожного действия экстрактов лабазника обыкновенного (табл. 2, 3). В первую минуту нахождения в «открытом поле» животных, получавших водный и 95%-й водно-этанольный экстракты, увеличивались число горизонтальных перемещений в 1,6 и 1,4 раза и суммарная двигательная активность на 27 и 21% соответственно по сравнению с этими показателями в контроле. В обеих экспериментальных группах регистрировалась тенденция к уменьшению числа обследований отверстий (норковый рефлекс), коэффициент асимметрии поведения возрастал на 25%.
Таблица 1
Влияние экстрактов лабазника обыкновенного и валерианы на поведение мышей в приподнятом крестообразном
лабиринте (X ± т; п = 12)
Группа Количество выходов в открытые рукава Количество входов в закрытые рукава Количество выходов в центр лабиринта Время нахождения, с
в открытых рукавах в закрытых рукавах в центре лабиринта
Контрольная 0,5 ± 0,1 8,6 ± 1,0 8,1 ± 0,9 6,5 ± 3,8 241,7 ± 6,0 51,8 ± 6,6
Экстракт лабазника:
водный 1,0 ± 0,3+ 10,9 ± 0,8*, + 10,9 ± 1,1*, + 14,1 ± 4,4* 209,2 ± 4,8*, + 76,7 ± 5,2*, +
40%-й водно-этанольный 0,22 ± 0,06+ 9,6 ± 1,1 8,8 ± 1,2 4,0 ± 0,7+ 232,8 ± 8,7 63,2 ± 6,8
70%-й водно-этанольный 0,4 ± 0,1 7,4 ± 0,8 6,9 ± 0,8 10,7 ± 3,1 240,2 ± 5,7+ 49,1 ± 3,5+
95%-й водно-этанольный 0,5 ± 0,1 6,8 ± 0,9 6,3 ± 1,0 5,4 ± 1,2 221,3 ± 8,4* 73,4 ± 7,3*
Экстракт корня валерианы 0,6 ± 0,1 7,9 ± 0,5 7,6 ± 0,9 12,3 ± 2,2 225,1 ± 3,5* 68,5 ± 3,0*
Примечание. Здесь и в табл. 2, 3: р < 0,05 по сравнению с показателями: * — у контрольных животных; + — у животных, получавших экстракт валерианы; п — количество животных.
Т аб л и ц а 2
Влияние экстрактов лабазника обыкновенного и валерианы на ориентировочно-исследовательское поведение мышей в «открытом
поле»
в первую минуту эксперимента (X ± m; п = 12)
Суммарная Горизонталь- Горизонтальная Вертикаль- Норковый рефлекс Коэффи-
Группа двигательная ная актив- активность в ная актив- Груминг Дефекация
активность ность центре ность циент асимметрии, %
Балл
Контрольная Экстракт лабазника водный 40%-й водно-
28,5 ± 2,6 16,0 ± 1,8
36,2 ± 4,7* 31,2 ± 2,9
24.3 ± 2,9*
19.4 ± 1,8+
0,21 ± 0,06
1,10 ± 0,21* + 0,83 ± 0,20*, +
2,9 ± 0,5 9,4 ± 0,9
— 55 ± 3
2,7 ± 0,7+ 1,5 ± 0,2*
8,0 ± 1,0+ 9,0 ± 1,1+
0,23 ± 0,07 0,42 ± 0,11
69 ± 2* 64 ± 2*, +
этанольныи 70%-й водно-этанольный 95%-й водно-этанольный Экстракт валерианы
28,2 ± 2,5 20,2 ± 1,1* + 0,61 ± 0,10+ 34,5 ± 1,9* 22,9 ± 0,9* 0,73 ± 0,12+ 32,5 ± 3,2 24,2 ± 1,5* —
2,3 ± 0,5+ 6,0 ± 1,2* 0,14 ± 0,04 0,20 ± 0,05 72 ± 4* 3,0 ± 0,4+ 7,6 ± 0,7 — 0,31 ± 0,10 69 ± 3*
— 1,1 ± 0,4* 5,8 ± 0,6* 0,12 ± 0,03 0,22 ± 0,05 75 ± 5*
Таблица 3
Влияние экстрактов лабазника обыкновенного и валерианы на ориентировочно-исследовательское поведение мышей в «открытом
поле»
во вторую-третью минуту эксперимента (X ± т; п = 12)
Группа
Суммарная двигательная активность
Горизонтальная активность
Горизонтальная активность в центре
Вертикальная активность
Норковый рефлекс
Груминг
Дефекация
Балл
Контрольная 56,0 ± 6,3 27,9 ± 3,8 2,9 ± 0,8 5,9 ± 1,1 18,3 ± 1,9
Экстракт лабазника
водный 59,1 ± 5,2 31,1 ± 3,2 1,8 ± 0,4+ 5,2 ± 0,9 18,4 ± 1,3+
40%-й водно- 49,8 ± 5,3 26,8 ± 2,6 2,1 ± 0,5+ 5,2 ± 0,9 14,0 ± 2,5
этанольный
70%-й водно- 47,4 ± 8,9 25,5 ± 4,8 2,6 ± 0,7+ 3,4 ± 1,0 14,2 ± 2,2
этанольный
95%-й водно- 62,5 ± 3,8+ 35,8 ± 2,8* 2,8 ± 0,5+ 6,7 ± 0,8+ 16,6 ± 1,4+
этанольный
Экстракт валерианы 50,1 ± 5,5 33,7 ± 3,5 0,6 ± 0,1* 3,0 ± 0,9* 10,7 ± 2,4*
Коэффициент асимметрии, %
0,6 ± 0,1 0,4 ± 0,1
0,7 ± 0,2 0,4 ± 0,1+
0,8 ± 0,1 1,0 ± 0,2
0,8 ± 0,2 1,0 ± 0,3
0,7 ± 0,1 0,4 ± 0,1
55 ± 4
55 ± 2+
59 ± 3+
60 ± 3+
61 ± 2*+ 68 ± 2*
При введении экстрактов, полученных извлечением 40%-м и 70%-м этанолом, коэффициенты асимметрии увеличивались на 16 и 31% соответственно по сравнению с этими показателями в контроле. У животных, получавших экстракт валерианы, в первую минуту эксперимента суммарное число локомоторных актов существенно не изменялось. Показатель норкового рефлекса уменьшался на 38%, количество вертикальных стоек становилось в 2,6 раза меньше, чем в контроле. Горизонтальная активность возрастала в 1,5 раза, коэффициент асимметрии поведения увеличивался на 35%. На 2-й и 3-й мин эксперимента показатели поведения мышей, получавших экстракты лабазника, приближались к значениям в контрольной группе. Изменения вызывал 95%-й водно-этанольный экстракт, что выражалось повышением горизонтальной активности на 28% и коэффициента асимметрии на 11%. При введении экстракта валерианы на фоне неизмененной суммарной двигательной активности уменьшалось количество вертикальных стоек и обследований отверстий в 2 и 1,7 раза соответственно (табл. 3).
При попадании животного в незнакомые условия активируются механизмы тревоги. Тревога в условиях стресса новизны инициирует поведение, направленное на исследование и освоение окружающего пространст-
ва, получение полезного для жизнедеятельности приспособительного результата. С другой стороны, тревога приводит к деформации (чаще всего торможению) экс-плоративного и ориентировочно-исследовательского поведения с ростом немотивированных фобических либо агрессивных реакций и вегетативных нарушений. Анксиолитические средства уменьшают симптомы тревоги, увеличивают экстинкцию страха, снижают уровень немотивированной агрессии, что улучшает поведение.
В первую минуту пребывания мышей в установке «открытое поле» наибольшее влияние на ориентировочно-исследовательское поведение оказывает стресс новизны. Экстракты лабазника обыкновенного, в особенности водный и 95%-й водно-этанольный, активировали локомоцию мышей на фоне повышенного психоэмоционального возбуждения. Показатель общей двигательной активности увеличивается в основном за счет большего числа горизонтальных перемещений. Количество обследований отверстий и показатель вертикальной активности практически не изменялись, что вызывало асимметрию поведения. Таким образом, водный и 95%-й водно-этанольный экстракты лабазника обыкновенного активируют эксплоративное поведение в условиях стресса новизны, не подавляя ориентировочно-исследовательской активности. Экстракт
валерианы увеличивал горизонтальную активность, но тормозил такие важные проявления ориентировочно-исследовательского поведения, как вертикальная активность и норковый рефлекс. В связи с этим у мышей, получавших экстракт валерианы, развивалась значительная асимметрия поведения.
Наряду с активацией эксплоративного поведения в условиях «открытого поля» экстракты лабазника обыкновенного существенно изменяли эмоциональную реакцию мышей, оцененную по методике J. Brady. Во всех
экспериментальных группах снижалась эмоциональная реакция мышей на первое воздействие — захват в клетке (табл. 4). Это объясняется тем, что для животных, уже испытавших ряд экспериментальных воздействий, захват в клетке не обладает той степенью новизны, при которой появляются новые реакции (привыкание). Более выраженный эмоциональный ответ регистрировался, начиная со второго, менее привычного воздействия.
Таблица 4
Влияние экстрактов лабазника обыкновенного и валерианы на эмоциональную реакцию мышей (X ± m; п = 12)
Группа Величина эмоциональной реакции, балл
Суммарная эмоцио- Захват Захват на ровной Мышечный Приближение Толчок Вокали-
нальная реакция в клетке поверхности тонус пинцета пинцетом зация
Контрольная 10,8 ± 0,9 1,4 ± 0,3 2,4 ± 0,2 2,7 ± 0,2 1,7 ± 0,2 1,8 ± 0,2 0,8 ± 0,2
Экстракт лабазника
водный 7,4 ± 0,7* + 1,2 ± 0,2 1,2 ± 0,3* + 1,7 ± 0,1* + 1,3 ± 0,2 1,4 ± 0,2 0,6 ± 0,1
40%-й водно-этанольный 10,3 ± 0,9 1,7 ± 0,1 2,1 ± 0,3 2,4 ± 0,3 1,6 ± 0,2 1,7 ± 0,2 0,9 ± 0,2
70%-й водно-этанольный 10,5 ± 1,1 1,6 ± 0,3 2,2 ± 0,3 2,5 ± 0,3 1,4 ± 0,2 2,0 ± 0,2+ 0,8 ± 0,2
95%-й водно-этанольный 7,3 ± 0,4* + 1,1 ± 0,2+ 1,6 ± 0,2* 1,8 ± 0,1* 0,9 ± 0,1* + 1,5 ± 0,2 0,4 ± 0,1
Экстракт валерианы 9,1 ± 0,4* 1,5 ± 0,1 1,9 ± 0,2* 2,1 ± 0,2* 1,3 ± 0,2 1,5 ± 0,1 0,5 ± 0,1
У мышей, получавших водный и 95%-й водно-этанольный экстракты, суммарный показатель эмоциональной реакции становился в 1,5 раза меньше, чем в контроле. Реакция на захват рукой вне клетки у животных, получавших водный экстракт лабазника, уменьшалась вдвое, при введении экстракта, полученного с помощью 95% этанола, ослаблялась в 1,5 раза. В обеих группах мышечный тонус уменьшался в 1,5 раза. Действие водно -этанольных (40%-й и 70%-й этанол) экстрактов на эмоциональную реакцию было незначительным. Экстракт валерианы снижал суммарный показатель эмоциональной реакции только на 16%.
Водный и 95%-й водно-этанольный экстракты лабазника обыкновенного значимо ослабляли эмоциональную реакцию мышей при захвате рукой вне клетки, что указывает на ослабление симптомов тревоги. На рисунке показано, что характер эмоциональной реакции мышей в динамике был сходным во всех экспериментальных группах. У животных, получавших водный, 95%-й водно-этанольный экстракты лабазника обыкновенного и экстракт валерианы, существенно уменьшалась амплитуда реакции, что обусловлено воздействием преимущественно на актуальную составляющую тревоги.
Динамика эмоциональной реакции у контрольных мышей и мышей, получавших экстракты лабазника обыкновенного и валерианы. Типы воздействия: А — захват в клетке; Б — захват на ровной поверхности; В — мышечный тонус; Г — приближение пинцета; Д — толчок пинцетом.
Жирные кривые отражают полиноминальную линию тренда Заключение формирования, коморбидность и фармакотерапия тре-
вожно-фобических расстройств // Тревога и обсессии /
Исследования психофармакологических свойств экстрактов надземной части лабазника обыкновенного выявили их противотревожную активность. Наиболее выраженное противотревожное действие оказывают экстракты, полученные при экстрагировании водой и 95%-м этанолом. Вероятно, противотревожный эффект этих экстрактов связан со снижением преимущественно актуальной тревоги. По противотревожной активности они превосходят экстракт валерианы.
Литература
1. Александровский Ю.А. Пограничные психические расстройства. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. 708 с.
2. Воробьёва О.В. Психовегетативный синдром, ассоциированный с тревогой (вопросы диагностики и терапии) // Рус. мед. журн. 2006. Т. 14, № 23. С. 1696—1699.
3. Воронина Т.А., Середенин С.Б. Экспериментальное изучение препаратов с транквилизирующим (анксиолитиче-ским) действием: методические рекомендации // Ведомости Фармакологического комитета МЗ РФ. 1998. № 2. С. 19—25.
4. Кьосев П.А. Полный справочник лекарственных растений. М.: Эксмо, 2007. 992 с.
5. Мосолов С.Н., Калинин В.В. Некоторые закономерности
под ред. А.Б. Смулевича. М.: Медицина, 1998. С. 217— 222.
6. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических средств / под ред. Р.У. Хабриева. М.: Медицина, 2005. 832 с.
7. Суслов Н.И. Патогенетическое обоснование психофармакологических эффектов препаратов природного происхождения (экспериментальное исследование): дис. ... д-ра мед. наук. Томск, 1995. 406 с.
8. Carobrez A., Bertoglio L. Ethological and temporal analyses of anxiety-like behavior: the elevated plus-maze model 20 years on // Neurosci. Biobehav. Rev. 2005. V. 29, № 8. P. 1193—1205.
9. Davidson J. Pharmacotherapy of generalized anxiety disorder // J. Clin. Psychiatry. 2001. V. 62, № 11. P. 46—50.
10. Fricchione G. Generalized anxiety disorder // New Engl. J. Med. 2004. V. 351 № 7. P. 675—682.
11. Roerig J. Diagnosis and management of generalized anxiety disorder // J. Am. Pharm. Assoc. 1999. V. 39, № 6. P. 811— 821.
12. Rouillon F. Long term therapy of generalized anxiety disorder // Eur. J. Psychiatry. 2004. V. 19, № 2. P. 96—101.
13. Sansone R., Hendricks C., Sellbom M., Reddington A. Anxiety symptoms and healthcare utilization among a sample of outpatients in an internal medicine clinic // Int. J. Psychiatry Med. 2003. V. 33, № 2. P. 133—139.
14. Semaan W., Hergueta T., Bloch J. et al. Cross-sectional study of the prevakence of adjustment disorder with anxiety in general practice // Encephale. 2001. V. 27, № 3. P. 238— 244.
Поступила в редакцию 08.09.2010 г. Утверждена к печати 28.09.2010 г.
Сведения об авторах
А.В. Кайгородцев — аспирант кафедры фармакологии СибГМУ (г. Томск). Для корреспонденции
Кайгородцев Алексей Владимирович, тел. 8-952-806-2807; e-mail:[email protected]
