На правах рукописи
Сидехменова Анастасия Витальевна
ИССЛЕДОВАНИЕ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ КОМПОЗИЦИИ ДИГИДРОКВЕРЦЕТИНА И ЛИПОЕВОЙ КИСЛОТЫ
14.03.06 - фармакология, клиническая фармакология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Томск - 2012
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении Научно-исследовательский институт фармакологии Сибирского отделения Российской академии медицинских наук
Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ | Плотников Марк Борисович |
Научный консультант: доктор медицинских наук, доцент | Носарев Алексей Валерьевич |
Официальные оппоненты:
Суслов Николай Иннокентьевич, доктор медицинских наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное учреждение Научно-исследовательский институт фармакологии Сибирского отделения Российской академии медицинских наук, лаборатория фитофармакологии, заведующий лабораторией
Афанасьев Сергей Александрович, доктор медицинских наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное учреждение Научно-исследовательский институт кардиологии Сибирского отделения Российской академии медицинских наук, лаборатория молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики, заведующий лабораторией
Ведущее учреждение: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития России
Защита состоится Ф____Ф_____________2012 г. в У_____Ф часов на заседании диссертационного совета Д.001.031.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении Научно-исследовательский институт фармакологии Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (634028, Томск, пр. Ленина, 3)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения Научно-исследовательский институт фармакологии Сибирского отделения Российской академии медицинских наук
Автореферат разослан У______Ф____________2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор биологических наук Амосова Е. Н.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Хроническая венозная недостаточность нижних конечностей - распространенное заболевание, представляющее собой большую медицинскую и социальную проблему, особенно в индустриально развитых странах, где встречаемость этой патологии среди взрослого населения достигает 50% [Савельев В.С., 2001; Allan P.L., 2000; Bergan J.J., 2007]. Высокая социально-экономическая значимость хронической венозной недостаточности нижних конечностей обусловлена большим количеством больных, высокой стоимостью лечения, а также снижением качества жизни и потерей трудоспособности. Несмотря на развитие новых эффективных методов диагностики и терапии, проблема хронической венозной недостаточности в полной мере не разрешена и усугубляется тем, что данное заболевание является прогрессирующим и имеет склонность к рецидивам [Chiesa R., 2007; Forssgren A., 2008]. Ежегодные затраты на лечение хронической венозной недостаточности в западноевропейских странах составляют 1Ц2% от всего бюджета здравоохранения [Beebe-Dimmer J.L., 2005; Hafner J., 2010].
В патогенез хронической венозной недостаточности нижних конечностей вносят свой вклад множество факторов: оксидативный стресс, нарушение проницаемости капилляров и лимфооттока, расстройства реологических свойств крови, гемостаза и микроциркуляции, дисфункция эндотелия, воспалительные реакции [Allegra C., 2003; Bergan J.J., 2007]. Поэтому актуальной проблемой является разработка эффективных флеботропных средств, обладающих широким спектром фармакологической активности, с целью повышения качества терапевтических мероприятий при лечении данной группы больных.
Исходя из современных представлений о механизмах формирования хронической венозной недостаточности нижних конечностей целесообразно использование веществ, способных уменьшать оксидативный стресс и ингибировать воспалительный каскад, что может предотвращать прогрессирование повреждения функций венозных клапанов. Известно, что антиоксиданты способны проявлять противовоспалительную, гемореологическую, ангиопротекторную и капиляропротекторную активность [Менщикова Е.В., 1994; Cadenas E., 2002; Packer L., 2007]. Ввиду этого перспективным является разработка новых флеботропных средств на основе антиоксидантов.
Цель работы: исследовать фармакологическую активность композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты на модели хронической венозной недостаточности и выявить механизмы ее флеботропного действия.
Задачи исследования:
- Изучить антиоксидантную, капилляропротекторную, лимфокинетическую и гемореологическую активность композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты в сравнении с эффектами отдельных компонентов композиции.
- Исследовать влияние дигидрокверцетина и липоевой кислоты на тонус вен.
- Изучить влияние композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты на показатели отека, воспаления, микроциркуляции и гемостаза в условиях модели хронической венозной недостаточности.
- Исследовать антитромбогенную активность композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты на модели венозного тромбоза.
Научная новизна. Получены данные об усилении общей антиоксидантной активности композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты по сравнению с отдельными компонентами в модельной системе in vitro. Выявлена капилляропротекторная, лимфокинетическая и гемореологическая активность композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты. Впервые проведено исследование влияния дигидрокверцетина и липоевой кислоты на тонус вен. Разработана оригинальная модель хронической венозной недостаточности, которая заключается в частичной окклюзии каудальной полой вены. На модели хронической венозной недостаточности установлено, что композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты проявляет противоотечный и противовоспалительный эффекты, улучшает показатели микроциркуляции и гемостаза. Новыми являются данные о наличии у композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты антитромбогенного эффекта, выявленного в условиях модели венозного тромбоза.
Практическая значимость. Полученные данные о флеботропной активности композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты позволяют рекомендовать ее в качестве основы для разработки средства лечения хронической венозной недостаточности. Оригинальная модель хронической венозной недостаточности у крыс может быть рекомендована для доклинических исследований флеботропных препаратов.
Апробация работы. Материалы диссертации представлены на научно-практической конференции Вопросы сохранения и развития здоровья населения севера и Сибири (Красноярск, 2010); Annual Russian-Korean Conference Current issues of natural products chemistry and biotechnology (Novosibirsk, 2010); VIII Всероссийской конференции с международным участием Химия и медицина (Уфа, 2010); VI Всероссийской конференции Химия и технология растительных веществ (Санкт-Петербург, 2010); Научно-практической конференции Биологически активные вещества: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения (Новый Свет, Крым, Украина, 2011); I Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых Сибирский медико-биологический конгресс (Барнаул, 2011); Всероссийской молодежной научной конференции Химия и технология новых веществ (Сыктывкар, 2011).
Публикации: По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них 4 - в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК, получены 3 патента на изобретения.
Объем и структура работы: Диссертация изложена на 102 страницах машинописного текста. Состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы. Библиографический указатель включает 230 источников, из них 59 отечественных и 171 зарубежных. Иллюстративный материал представлен 5 рисунками и 12 таблицами.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперименты проведены на 172 аутбредных крысах-самцах сток Вистар массой 250Ц300 г. Животные получены из отдела экспериментальных биологических моделей ФГБУ НИИ фармакологии СО РАМН г. Томск. Животные находились в стандартных условиях вивария на обычном пищевом рационе и свободном доступе к воде и пище. Массу животных контролировали еженедельным взвешиванием для коррекции вводимой дозы препаратов. Условия содержания и манипуляции с животными соответствуют стандартам, указанными в нормативных документах регламентирующих работу с лабораторными животными [ГОСТ 53434, 2010; ГОСТ Р ИСО 10993-2, 2009].
В работе использовали дигидрокверцетин (ООО Флавир, Россия), липоевую кислоту (ООО Марбиофарм, Россия), гесперидин+диосмин (Детралекс о, Лаборатория Сервье Индастри, Франция)
Хирургические процедуры выполняли под общим наркозом (тиопентал натрия 60 мг/кг внутрибрюшинно или диэтиловый эфир ингаляционно).
Препараты в виде суспензий в 1% крахмальной слизи вводили внутрижелудочно однократно или курсом в зависимости от условий эксперимента.
Моделирование хронической венозной недостаточности осуществляли путем ограничения кровотока в полой вене. Для этого у животных в асептических условиях под эфирным наркозом проводили лапаротомию, выделяли участок каудальной полой вены проксимальнее правой почечной вены. Подводили под сосуд лигатуру после чего в бедренную вену вводили гепарин в дозе 250 ЕД/кг и осуществляли частичную окклюзию каудальной полой вены. Для этого на участок полой вены помещали иглу диаметром 0,8 мм и перевязывали полую вену. Затем иглу удаляли, частично восстанавливая просвет сосуда. Рану послойно ушивали и проводили обработку операционного поля антисептиками (0,02% раствор фурацилина, порошок стрептоцида). Для снижения риска послеоперационных инфекций перед операционным вмешательством животным внутримышечно вводили гентамицин (4 мг/кг). У ложнооперированных животных полностью повторяли оперативное вмешательство, исключая этап окклюзии сосуда.
Венозный тромбоз моделировали через час после последнего введения композиции методом, описанным I. Reyers et al. [1989]. Для этого животных наркотизировали тиопенталом натрия, вскрывали брюшную полость, выделяли полую вену, очищали ее от прилежащих тканей и полностью лигировали хлопковой нитью ниже левой почечной вены. После чего брюшную полость послойно ушивали. Через 2 часа проводили лапаротомию, участок вены (длинной 7 мм) иссекали. Тромб выделяли из просвета сосуда, избыток крови удаляли фильтровальной бумагой. Оценивали массу влажного тромба [H. Gerhard 2008].
Определение общей антиоксидантной активности in vitro проводили с использованием спектрофотометрического метода, описанного P. Prieto et al [1999]. В данном методе присутствие антиоксидантов в реакционной среде сопровождается увеличением оптической плотности, которое отражает выраженность антиоксидантной активности веществ.
Исследование капилляропротекторной активности проводили с использованием метода И.А. Ойвина и К.М. Монаковой [1953]. Критерием сосудистой проницаемости служило время выхода красителя в очаг воспаления, вызванного внутрикожным введением 0,02 мл ксилола. В качестве индикатора проницаемости (красителя) капилляров использовали синий Эванса.
При оценке лимфокинетической активности определяли скорость оттока лимфы (мкл/кгмин), выделившейся из катетерезированной млечной цистерны (cisterna chili) животных. Лимфу стабилизировали гепарином в конечной концентрации 50 ЕД/мл.
Для исследования гемореологической активности забор проб цельной крови осуществляли из общей сонной артерии крыс. Кровь стабилизировали 3,8% раствором цитрата натрия в соотношении 9:1.
Гемореологическую активность оценивали на модели гипервязкости крови in vitro [Плотников М.Б., 1996]. Модель гипервязкости крови воспроизводили инкубацией проб крови при температуре 221 С в течение 60 минут. Абсолютные значения вязкости крови измеряли на ротационном вискозиметре АКР-2 [Левтов В.А., 1982]. В кювету вискозиметра объемом 0,8 мл помещали стабилизированную кровь. Вязкость крови регистрировалась при скоростях сдвига 3 с-1, 5 с-1, 7 с-1, 10 с-1, 50 с-1, 100 с-1 и 300 с-1 [Добровольский Н.А., 1997].
Для исследования сократительной функции вен эвтаназию животных проводили без применения медикаментозного наркоза методом декапитации. После этого вскрывали брюшную полость, выделяли участок воротной вены. Максимальный промежуток времени между забором материала и началом эксперимента не превышал 15 минут. Для изучения сократительной активности приготавливались кольцевые сегменты воротной вены шириной 1Ц2 мм. При исследовании сократительной активности сегментов воротной вены использовали метод механографии. В качестве механоэлектрического преобразователя применяли прецизионный датчик силы FT10g (Украина), что позволяло проводить эксперимент в условиях, близких к изометрическим. В качестве регистрирующего устройства использовали персональный компьютер с 14-битным АЦП L791 (Л-Кард, Россия). Данные обрабатывали с помощью программы Lgraph 2. Эффекты дигидрокверцетина, липоевой кислоты и норадреналина оценивали в процентах от амплитуды контрольного сокращения сегментов (100%) на стандартную концентрацию КCl, которая составляла 40 мМ. После 30-минутной инкубации сегментов с дигидрокверцетином (25 мкМ) или липоевой кислотой (25 мкМ) оценивали амплитуду сокращения сегментов на норадреналин гидротартрат (110-6 М). В отдельной серии экспериментов оценивали реакцию сосудов на последовательное введение дигидрокверцетина и липоевой кислоты в нарастающих концентрациях (7,2 мкМ, 12,5 мкМ, 25 мкМ, 50 мкМ, 100 мкМ). Липоевую кислоту и дигидрокверцетин растворяли в растворе Кребса с добавлением диметилсульфоксида (1,3 мМ).
Давление в каудальной полой вене регистрировали прямым методом с использованием аппаратного комплекса для электрофизиологических исследований Biopac (США) на уровне впадения в нее подвздошной вены с помощью датчика давления TSD104A. Перед измерением давления крыс наркотизировали диэтиловым эфиром, затем внутривенно вводили гепарин в дозе 250 ЕД/кг. Доступ осуществлялся через бедренную вену.
Противоотечный эффект оценивали по изменению объема стопы задних конечностей онкометрическим методом и морфологически. На гистологических препаратах мышцы голени, окрашенных гематоксилином и эозином, с помощью программы Adobe Photoshop CS2 измеряли площадь интерстициального пространства по отношению к стандартной площади ткани (в %) в полях зрения при десятикратном увеличении1.
Состояние микроциркуляции задней конечности оценивали у животных под эфирным наркозом методом лазерной допплеровской флоуметрии, используя анализатор микроциркуляции крови ЛАКК-02. В качестве показателя характеризующего состояние микроциркуляции использовали коэффициент вариации (Кv) [Крупаткина А.И., 2005].
Для оценки показателей гемостаза пробы крови забирали у крыс из общей сонной артерии под эфирным наркозом. Кровь стабилизировали 3,8% раствором цитрата натрия в соотношении 9:1 после чего центрифугировали для получения плазмы. Исследование показателей свертывающей системы крови проводили на коагулометре КG-4 (Cormay, Польша). Концентрацию фибриногена в плазме оценивали методом тромбообразования Клауса с использованием набора реагентов для определения концентрации фибриногена Фибриноген-тест. Определение активированного парциального (частичного) тромбопластинового времени и протромбинового времени проводили с помощью наборов АПТВ (АЧТВ)-тест и Техпластин-тест (Технология-стандарт, Россия) соответственно.
Для оценки адгезионной активности лейкоцитов пробы крови забирали у крыс из общей сонной артерии под эфирным наркозом и стабилизировали гепарином 25 ЕД/мл. Суспензию лейкоцитов получали центрифугированием в градиенте плотности (фиколл-верографиновый буфер; 30 мин при 1500 об./мин). Лейкоциты дважды отмывали раствором Хэнкса, центрифугируя при 1000 об./мин в течение 15 мин. Осадок ресуспендировали в 5 мл раствора Хенкса [Гольдберг Е.Д., 1992]. Полученную суспензию лейкоцитов (40 мкл) помещали в капилляр с внутренним диаметром 1 мм, предварительно обработанный раствором Дюльбекко. Клетки инкубировали при 37 оС в течение 60 мин. Клеточную взвесь удаляли из капилляра при напряжении сдвига, создаваемом давлением 0,05 кгс/см2. После чего капилляр заполняли раствором Дюльбекко и освобождали от содержимого уже при напряжении сдвига, создаваемом давлением 0,225 кгс/см2. Число клеток подсчитали в исходной суспензии, а также первом (неадгезировавшие и с малой силой сцепления) и втором (со средней силой сцепления) смыве, используя камеру Горяева. Из полученных данных рассчитывали число клеток, оставшихся в капилляре (с большой силой сцепления) [Mege J., 1989].
С-реактивный белок в сыворотке крови определяли методом латекс-агглютинации с помощью набора С-реактивный белок латекс тест (Ольвекс диагностикум, Россия).
Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием пакета статистических программ Statistica 8.0. Данные представлены в виде Mm, где M - среднее значение, m - стандартная ошибка среднего значения. Для оценки достоверности межгрупповых различий использовали непараметрическиe критерии Mann-Whitney U test и метод -квадрата.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
При исследовании антиоксидантных свойств дигидрокверцетина, липоевой кислоты и их композиции in vitro выявлено, что общая антиоксидантная активность дигидрокверцетина в концентрации 0,002% была выше, чем у липоевой кислоты в аналогичной концентрации в 1,5 раза.
Рис. 1. Общая антиоксидантная активность дигидрокверцетина (ДКВ), липоевой кислоты (ЛК) и их композиции (ДКВ+ЛК). OD695 - оптическая плотность растворов.
# - р<0,05 по сравнению со значениями в пробах с липоевой кислотой (0,002%); & - р<0,05 по сравнению со значениями в пробах с дигидрокверцетином (0,002%) и липоевой кислотой (0,002%).
При добавлении в реакционную смесь композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты в концентрации каждого компонента 0,002% установлено, что общая антиоксидантная активность превышала значения, полученные при добавлении дигидрокверцетина в концентрации 0,002% (в 1,6 раз) и липоевой кислоты в концентрации 0,002% (в 2,4 раза) (рис.1).
Таким образом, общая антиоксидантная активность композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты в соотношении 1:1 превышала активности компонентов смеси в отдельности, т.е. наблюдалось явление суммированного синергизма в модельной системе in vitro.
При изучении капилляропротекторной активности установлено, что дигидрокверцетин в дозе 20 мг/кг при курсовом введении в течение 7 дней увеличивал время выхода красителя на 27% по сравнению с контрольными значениями. Возрастание времени выхода красителя при введении липоевой кислоты в дозе 20 мг/кг по аналогичной схеме было не достоверно (табл. 1). Следовательно, дигидрокверцетин в отличие от липоевой кислоты проявляет выраженную капилляропротекторную активность, существенно снижая проницаемость капилляров у крыс.
Таблица 1
Влияние курсового (7 суток) внутрижелудочного введения дигидрокверцетина, липоевой кислоты и их композиций на проницаемость капилляров у крыс Вистар
Группы животных | Время выхода красителя, с |
Контроль, n=6 | 1485 |
Дигидрокверцетин (20 мг/кг), n=6 | 1884+ |
ипоевая кислота (20 мг/кг), n=6 | 1606 |
Дигидрокверцетин (20 мг/кг) и липоевая кислота (10 мг/кг), n=6 | 1939+ |
Дигидрокверцетин (20 мг/кг) и липоевая кислота (20 мг/кг), n=6 | 22412+ # |
Дигидрокверцетин (20 мг/кг) и липоевая кислота (40 мг/кг), n=6 | 1674+ |
Примечание: + - р<0,05 по сравнению с контролем; # - р<0,05 по сравнению со значениями у животных, получавших дигидрокверцетин (20 мг/кг).
Композиция дигидрокверцетина (20 мг/кг) и липоевой кислоты (10 мг/кг) при курсовом введении увеличивала время выхода красителя на 30% по сравнению с контролем. В группе животных, получавших композицию дигидрокверцетина (20 мг/кг) и липоевой кислоты (20 мг/кг) время выхода красителя на 51% превышало контрольное значение и на 19% - значения у крыс, получавших один дигидрокверцетин. В группе животных, получавших дигидрокверцетин (20 мг/кг) и липоевую кислоту (40 мг/кг), время выхода красителя превышало контрольные значения на 13% (табл. 1).
Таким образом, липоевая кислота способна усиливать капилляропротекторные свойства дигидрокверцетина. Наиболее эффективным соотношением дигидрокверцетина и липоевой кислоты является 1:1. Одним из механизмов капилляропротекторной активности может быть повышение общей антиоксидантной активности композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты, так как в основе капилляропротекторного действия биофлавоноидов, в частности дигидрокверцетина, лежит их способность прямо или косвенно влиять на биомембраны, что, в свою очередь, связано с ингибированием в них свободнорадикальных процессов [Плотников М.Б. и соавт., 2005].
Инкубирование крови в течение 60 минут при температуре 221 С приводило к достоверному повышению вязкости крови в диапазоне скоростей сдвига от 3 с-1 до 300 с-1 на 13Ц29%, что свидетельствовало о формировании гипервязкости крови.
В группе крыс, получавших дигидрокверцетин в дозе 50 мг/кг в течение 7 суток, вязкость крови до инкубации во всем исследуемом диапазоне скоростей сдвига была ниже на 6Ц16% по сравнению с контрольными значениями. После инкубации вязкость крови у животных этой группы на скоростях сдвига 3Ц10 с-1 и 50Ц300 с-1 была ниже значений контроля на 11Ц14% и 8Ц10% соответственно.
У животных, получавших липоевую кислоту в дозе 50 мг/кг в течение 7 суток, исходные значения вязкости крови как в диапазоне скоростей сдвига 3Ц10 с-1, так и при скорости сдвига 50 с-1 были ниже значений в контроле на 16Ц19% и 9% соответственно. Вместе с тем, липоевая кислота практически не сдерживала возрастание вязкости крови после инкубации в течение часа по сравнению с контролем, значимые изменения наблюдались лишь на скорости сдвига 300 с-1.
Введение композиции дигидрокверцетина (50 мг/кг) и липоевой кислоты (50 мг/кг) в течение 7 суток приводило к достоверному снижению исходных значений вязкости крови на скоростях сдвига 3Ц300 с-1 по сравнению с контролем на 6Ц17%. Кроме того, рассматриваемая композиция эффективно ограничивала увеличение вязкости крови после инкубации в диапазоне скоростей сдвига 3Ц10 с-1 на 16Ц18% и в диапазоне скоростей сдвига 50Ц300 с-1 на 8Ц13% по сравнению со значениями в контрольной группе (рис. 2).
Рис. 2. Влияние курсового (7 суток) внутрижелудочного введения композиции дигидрокверцетина с липоевой кислотой (по 50 мг/кг) на вязкость крови (мПас) через 1 ч после инкубации при температуре 221 оС у крыс Вистар. По оси ординат - вязкость крови; по оси абсцисс - скорость сдвига; 1 - контроль; 2 Цкомпозиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты;
+ - р<0,05 по сравнению с контролем.
Таким образом, установлено, что курсовое внутрижелудочное введение композиции дигидрокверцетина (50 мг/кг) и липоевой кислоты (50 мг/кг) снижает вязкость крови у крыс и препятствует ее увеличению в условиях модели гипервязкости крови in vitro.
При изучении лимфокинетической активности дигидрокверцетина, липоевой кислоты и их композиции установлено, что в контрольной группе скорость лимфооттока составила 1064 мклкг/мин. Детралекс при однократном введении в дозе 50 мг/кг статистически достоверно увеличивал скорость лимфооттока на 38%. В группе крыс, получавших однократно липоевую кислоту в дозе 50 мг/кг, значимых изменений скорость лимфооттока по сравнению с контрольными значениями не выявлено. У животных, получавших однократно дигидрокверцетин в дозе 50 мг/кг, скорость лимфооттока превышала значения в контрольной группе на 25%. Результатом совместного введения дигидрокверцетина (50 мг/кг) и липоевой кислоты (50 мг/кг), явилось усиление лимфокинетического эффекта дигидрокверцетина: скорость лимфооттока в этой группе животных достоверно превосходила показатель в контроле на 38% (рис. 3).
Таким образом, установлено, что дигидрокверцетин обладает лимфокинетической активностью, которая сохраняется в композиции с липоевой кислотой. Наблюдаемый лимфокинетический эффект композиции дигидрокверцетина (50 мг/кг) и липоевой кислоты (50 мг/кг) сопоставим с эффектом детралекса.
Рис. 3. Влияние однократного внутрижелудочного введения детралекса (50 мг/кг), дигидрокверцетина (50 мг/кг), липоевой кислоты (50 мг/кг) и композиции дигидрокверцетина с липоевой кислотой (по 50 мг/кг) на скорость лимфооттока (мкл/кгмин) у крыс Вистар.
+ - р<0,05 по сравнению с контролем.
При изучении влияния дигидрокверцетина на сократительную активность изолированных сегментов воротной вены (n=8) было установлено, что данный препарат в нарастающих концентрациях (7,2 мкМ, 12,5 мкМ, 25 мкМ, 50 мкМ, 100 мкМ) не влиял на тонус сосудов (рис. 4).
Механическое напряжение, мН |
Время, мин
Рис. 4. Сократительная активность изолированных сегментов воротной вены печени крыс при добавлении в омывающий раствор дигидрокверцетина в нарастающих концентрациях. Стрелкой указан момент добавления дигидрокверцетина.
При последовательном введении липоевой кислоты в нарастающих концентрациях (7,2 мкМ, 12,5 мкМ, 25 мкМ, 50 мкМ, 100 мкМ) тоническое напряжение сегментов воротной вены (n=8) не менялось (рис. 5).
Механическое напряжение, мН |
Время, мин
Рис. 5. Сократительная активность изолированных сегментов воротной вены печени крыс при добавлении в омывающий раствор липоевой кислоты в нарастающих концентрациях. Стрелкой указан момент добавления липоевой кислоты.
Поскольку имеются данные о способности ряда веществ повышать венозный тонус, продлевая стимулированную норадреналином активность венозной стенки, в следующей серии экспериментов было исследовано влияние дигидрокверцетина (25 мкМ) и липоевой кислоты (25 мкМ) на сокращение сегментов воротной вены, вызываемое добавлением в инкубационный раствор норадреналина гидротартрата (110-6 М).
В качестве предсокращающего фактора, вызывающего полумаксимальное сокращение сегментов воротной вены, использовали KCl в конечной концентрации 40 мМ.
Норадреналина гидротартрат (110-6 М) вызывал сокращение сегментов воротной вены (n=10). Амплитуда этого сокращения составила 11212% от контрольного гиперкалиевого предсокращения (табл. 2).
Аналогичные опыты были проведены после предварительной 30-минутной инкубации сегментов воротной вены с дигидрокверцетином (25 мкМ) и липоевой кислотой (25 мкМ). Как и в предыдущей серии экспериментов, наблюдалось сокращение сегментов воротной вены в ответ на добавление норадреналина гидротартрата (110-6 М) в инкубационный раствор. Однако амплитуда сокращения сегмента воротной вены в ответ на добавление норадреналина после инкубации с дигидрокверцетином составила 4611%, а после инкубации с липоевой кислотой - 4411% от контрольного предсокращения (табл. 2).
Таблица 2
Влияние дигидрокверцетина (25 мкМ) и липоевой кислоты (25 мкМ) на амплитуду сокращения сегментов воротной вены, вызванного норадреналином 10-6 М
Серия экспериментов | Амплитуда, % |
Контроль, n=6 | 11212 |
После 30-минутной инкубации с дигидрокверцетином (25 мкМ), n=6 | 4611* |
После 30-минутной с липоевой кислотой (25 мкМ), n=6 | 4411* |
Примечание: * - р<0,05 по сравнению со значениями в контроле.
Амплитуду сокращения сосуда в ответ на добавление KCl в конечной концентрации 40 мМ принимали за 100%.
Следовательно, на изолированных сегментах воротной вены крыс дигидрокверцетин и липоевая кислота не проявляют венотонического эффекта и снижают стимулированную норадреналином сократительную активность.
Таким образом, в результате первого этапа исследования было установлено, что композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты в соотношении 1:1 обладает капилляропротекторной, гемореологической, антиоксидантной и лимфокинетической видами активности. В экспериментах по изучению антиоксидантной и капилляропротекторной активности выявлено усиление эффекта композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты по сравнению с эффектами ее компонентов в отдельности.
Полученные результаты явились основанием для выбора композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты в соотношении 1:1 в качестве объекта для дальнейшего углубленного исследования на модели хронической венозной недостаточности у крыс.
Модель хронической венозной недостаточности, воспроизводимая частичной окклюзией каудальной полой вены у крыс приводила к ограничению кровотока в полой вене и повышению венозного давления до 105,07,2 мм вод.ст., что значительно превышало показатели у ложнооперированных животных (38,47,2 мм вод. ст.). Венозная гипертензия являлась стойкой, что свидетельствует о стабильности модели. Наряду с развитием гипертензии у животных с частичной окклюзий каудальной полой вены на 14-е сутки наблюдалось увеличение объема стопы задних конечностей на 8% по сравнению с ложнооперированными животными (табл. 3).
Таблица 3
Влияние курсового (14 дней) внутрижелудочного введения дигидрокверцетина (50 мг/кг) и липоевой кислоты (50 мг/кг) на объем стоп задних конечностей у крыс с хронической венозной недостаточностью
Группы животных | Исходный объем, мл | Объем на 14-е сутки, мл | ||
евая лапа | Правая лапа | евая лапа | Правая лапа | |
ожнооперированные, n=5 | 1,900,03 | 1,920,02 | 1,870,02 | 1,910,01 |
Контроль, n=5 | 1,860,04 | 1,890,04 | 2,010,03*# | 2,050,04* # |
Дигидрокверцетин и липоевая кислота, n=5 | 1,850,04 | 1,930,02 | 1,900,02+ | 1,930,03+ |
Примечание: * - р<0,05 по сравнению со значениями у ложнооперированных животных; + - р<0,05 по сравнению с контролем; # - р<0,05 по сравнению с исходными значениями.
При гистологическом исследовании выявлено увеличение интерстициального пространства на 20% по сравнению с ложнооперированными животными, что свидетельствует о признаках отека мышечной ткани (рис. 6).
Рис. 6. Мышцы голени крыс. Ложнооперированные животные (а), животные с хронической венозной недостаточностью (б) и животные с хронической венозной недостаточностью, получавшие внутрижелудочно композицию дигидрокверцетина (50 мг/кг) и липоевой кислоты (50 мг/кг) (в). Отек интерстициального пространства. Окраска гематоксилином и эозином, х 10.
Таким образом, частичная окклюзия каудальной полой вены вызывала развитие стойкой венозной гипертензии, сопровождающейся отеком задних конечностей.
Борьба с отеком конечностей, который обусловлен как венозным, так и лимфатическим компонентами имеет чрезвычайно важное значение в лечении больных с хронической венозной недостаточностью. Появление отека в условиях венозного стаза и гипертензии, связано с дисбалансом между процессом транскапиллярной фильтрациии и процессами реабсорбции межтканевой жидкости и лимфатического дренажа [Низамов Ф.Х., 2008].
Введение композиции дигидрокверцетина (50 мг/кг) и липоевой кислоты (50 мг/кг) в условиях модели хронической венозной недостаточности не влияло на венозное давление. Вместе с тем, исследуемая композиция значимо ограничивала увеличение объема конечностей и препятствовала формированию тканевого отека.
Объем стоп задних конечностей в группе животных, получавших дигидрокверцетин и липоевую кислоту, был достоверно ниже по сравнению со значениями в контроле и не отличался от величин у ложнооперированных животных (табл. 3). При этом площадь интерстициального пространства в опытной группе была меньше значений в контроле на 4% (рис. 6).
Таким образом, композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты при курсовом введении крысам с моделью хронической венозной недостаточности способна снижать выраженность отека в мышечной ткани и уменьшать объем задних конечностей.
В настоящее время ведущее значение в возникновении отека и прогрессировании трофических изменений на фоне хронической венозной гипертензии отводится нарушениям, происходящим на микроциркуляторном уровне [Junger M., 2000]. В данной работе для оценки микроциркуляции использовали коэффициент вариации: соотношение величин среднего потока крови в интервалах времени регистрации и среднего колебания перфузии. Увеличение этого параметра отражает улучшение микроциркуляции, так как это повышение обусловлено лучшей вазомоторной активностью микрососудов.
У животных в условиях модели хронической венозной недостаточности выявлено нарушение микроциркуляции, отразившееся в снижении коэффициента вариации на 14% по сравнению с ложнооперированными животными. Композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты препятствовала нарушению микроциркуляции в этих условиях: коэффициент вариации у животных, получавших композицию дигидрокверцетина (50 мг/кг) и липоевой кислоты (50 мг/кг) в течение 14 суток был выше значений в группе контроля на 11% (р<0,05) (табл.4).
Таблица 4
Влияние курсового (14 дней) внутрижелудочного введения дигидрокверцетина (50 мг/кг) и липоевой кислоты (50 мг/кг) на коэффициент вариации (Кv) в условиях модели хронической венозной недостаточности у крыс
Группа животных | Кv, % |
ожнооперированные, n=5 | 11,820,10 |
Контроль, n=5 | 9,140,04* |
Дигидрокверцетин и липоевая кислота, n=5 | 10,160,09*+ |
Примечание: * - р<0,05 по сравнению со значениями у ложнооперированных животных; + - р<0,05 по сравнению со значениями у контрольных животных.
Таким образом, композиция на основе дигидрокверцетина и липоевой кислоты улучшает микроциркуляцию в условиях модели хронической венозной недостаточности у крыс.
При исследовании системы гемостаза у животных с хронической венозной недостаточностью обнаружено укорочение протромбинового времени на 14 % по сравнению с ложнооперированными животными. Композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты нормализовала данный показатель до уровня значений, наблюдаемых в группе ложнооперированных животных (р<0,05) (табл.5).
Таблица 5
Влияние курсового (14 дней) внутрижелудочного введения дигидрокверцетина (50 мг/кг) и липоевой кислоты (50 мг/кг) на показатели гемостаза у крыс с хронической венозной недостаточностью
Группа животных | АПТВ, с | ПВ, с | ФГ, г/л |
ожнооперированные, n=7 | 11,80,7 | 22,20,6 | 3,20,1 |
Контроль, n=6 | 11,00,6 | 19,01,3* | 3,40,2 |
Дигидрокверцетин и липоевая кислота, n=7 | 11,20,3 | 22,90,8+ | 3,10,2 |
Примечание: * - р<0,05 по сравнению со значениями у ложнооперированных животных;
+ - достоверные различия по сравнению со значениями у контрольных животных (р<0,05).
В последние годы большинство авторов придерживаются мнения, что в основе патогенеза хронической венозной недостаточности нижних конечностей лежит венозная гипертензия и стаз венозной крови, активация и адгезия лейкоцитов, дисфункция эндотелия и выделение медиаторов воспаления [Bergan J.J., 2006; Ojdana D., 2009; Pascarella L., 2005; Stvrtinova V., 2001; Takase S., 2004]. При этом активация лейкоцитов и их адгезия к эндотелию является основным пусковым механизмом воспалительных реакций.
В наших исследованиях было выявлено, что моделирование хронической венозной недостаточности у крыс приводит к достоверному повышению доли лейкоцитов с большой силой сцепления в 2,6 раза и снижение доли неадгезировавших лейкоцитов и лейкоцитов с малой силой сцепления в 1,6 раза по сравнению с ложнооперированными животными (табл. 6).
Таблица 6
Влияние курсового (14 дней) внутрижелудочного введения дигидрокверцетина (50 мг/кг) и липоевой кислоты (50 мг/кг) на адгезионную способность лейкоцитов у крыс с хронической венозной недостаточностью
Группа животных | Неадгезировавшие лейкоциты и лейкоциты с малой силой сцепления, % | ейкоциты со средней силой сцепления, % | ейкоциты с большой силой сцепления, % |
ожнооперированные, n=5 | 60,35,2 | 22,42,7 | 17,46,1 |
Контроль, n=6 | 37,64,1* | 20,33,5 | 42,74,6* |
Дигидрокверцетин и липоевая кислота, n=5 | 54,35,9+ | 26,02,1 | 19,73,9+ |
Примечание: * - р<0,05 по сравнению со значениями у ложнооперированных животных; + - р<0,05 по сравнению с контролем.
У животных в условиях хронической венозной недостаточности наблюдалось достоверное повышение С-реактивного белка. В группе ложнооперированных крыс лишь у одного животного концентрация С-реактивного белка составила 5Ц10 мг/л, а у остальных - <5 мг/л. На 14-е сутки после создания модели хронической венозной недостаточности у всех животных контрольной группы содержание С-реактивного белка находилось в диапазоне 5Ц10 мг/л (табл. 7). Полученные нами данные свидетельствуют о развитии процесса воспаления при моделировании хронической венозной недостаточности.
Таблица 7
Распределение животных в группах по содержанию С-реактивного белка
Группа животных | С-реактивный белок 5Ц10 мг/л | С-реактивный белок <5 мг/л | p |
ожнооперированные, n=5 | 1 | 6 | |
Контроль, n=5 | 7 | 0 | р<0,05 |
Дигидрокверцетин и липоевая кислота, n=5 | 2 | 5 | р1<0,05 |
Примечание: р<0,05 - по сравнению с распределением в группе ложнооперированных животных; р1<0,05 - по сравнению с распределением в группе контрольных животных.
Композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты при курсовом введении уменьшала в 2,2 раза число лейкоцитов с большой силой сцепления и увеличивала число неадгезировавших лейкоцитов и лейкоцитов с низкой силой сцепления в 1,2 раза, по сравнению со значениями в контроле (табл. 6).
Композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты достоверно снижала уровень С-реактивного белка по сравнению с контролем: лишь у двух животных содержание С-реактивного белка находилось в диапазоне 5Ц10 мг/л, а у остальных значения показателя не превышали 5 мг/л (табл. 7).
Таким образом, композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты проявляет противовоспалительную активность, снижая адгезионную активность лейкоцитов и уровень С-реактивного белка.
Замедление кровотока, дисфункция эндотелия, повышение коагуляционного потенциала крови составляют триаду Вирхова и являются пусковыми механизмами венозного тромбоза [Lopez J.A., 2004]. Данные нарушения наблюдаются при хронической венозной недостаточности. Следовательно, у пациентов с хронической венозной недостаточностью повышается риск возникновения венозного тромбоза [Дибиров М.Д., 2004].
Стаз - важнейший механизм, предрасполагающий к тромбообразованию. Используемая нами модель стаз-индуцированного тромбоза, сопровождается быстрой дилатацией полой вены и образованием тромба.
Профилактическое введение композиции дигидрокверцетина (50 мг/кг) и липоевой кислоты (50 мг/кг) в течение 7 суток ограничивало тромбообразование. Масса тромба у животных, получавших композицию дигидрокверцетина и липоевой кислоты, была меньше на 46% по сравнению с массой тромба животных контрольной группы (табл. 8).
Таблица 8
Влияние курсового (7 дней) внутрижелудочного введения дигидрокверцетина (50 мг/кг) и липоевой кислоты (50 мг/кг) на тромбообразование
Группы животных | Масса тромба, мг |
Контроль, n=6 | 3,190,38 |
Дигидрокверцетин и липоевая кислота, n=5 | 1,450,22+ |
Примечание: + - р<0,05 по сравнению с контролем.
Таким образом, композиция дигидрокверцетина (50 мг/кг) и липоевой кислоты (50 мг/кг) проявляет антитромбогенную активность, ограничивая тромбообразование у крыс на модели венозного тромбоза.
Дигидрокверцетин и липоевая кислота в композиции проявляют эффект синергизма в модельной системе in vitro при определении общей антиоксидантной активности. Композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты обладает капилляропротекторной и гемореологической активностью и по лимфокинетическому эффекту не уступает детралексу. Компоненты исследуемой композиции не проявляют венотонического эффекта.
Композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты на модели хронической венозной недостаточности, вызванной частичной окклюзией каудальной полой вены, устраняет проявления отека, воспалительных реакций, нарушения гемостаза и микроциркуляции.
Профилактическое введение композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты снижает тромбооброзование в условиях модели тормбоза, индуцированного стазом.
Композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты может быть рекомендована, как основа для разработки нового флеботропного средства.
ВЫВОДЫ
- Композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты проявляет суммированный синергизм в отношении антиоксидантной активности.
- Капилляропротекторный эффект композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты превышает эффекты ее компонентов в отдельности. Наиболее выраженным капилляропротекторным эффектом обладает композиция с соотношением компонентов 1:1.
- Композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты обладает гемореологической и лимфокинетической активностью.
- В условиях in vitro дигидрокверцетин и липоевая кислота не оказывают венотонического действия влияния на тонус изолированных сегментов воротной вены крыс и уменьшают амплитуду сокращения сегментов вен под действием норадреналина.
- На модели хронической венозной недостаточности у крыс композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты снижает выраженность отека задних конечностей, проявляет противовоспалительный эффект, улучшает микроциркуляцию и нормализует протромбиновое время.
- Композиция дигидрокверцетина и липоевой кислоты при профилактическом введении проявляет антитромбогенную активность, ограничивая тромбообразование на модели венозного тромбоза.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
- имфокинетическая активность дигидрокверцетина // Вопросы сохранения и развития здоровья населения севера и Сибири: Материалы итоговой научно-практической конференции, Красноярск, 2010. - Вып. 9. - С. 261.
- Investigation of capillary-protective composition on the base of dihydroquercetin and lipoic acid // Book of Аbstracts 2nd Annual Russian-Korean Conference Current issues of natural products chemistry and biotechnology. - Novosibirsk, 2010. - P. 75 (соавт. Ivanov I.S., Anischenko A.M., Plotnikov M.B.).
- Гемореологическая активность композиции липоевой кислоты и дигидрокверцетина // Химия и медицина: Тез. VIII Всероссийской конференции с международным участием, Уфа, 2010. - С. 221 (соавт. Иванов И.С., Плотников М.Б.).
- имфокинетическая активность композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты // Химия и полная переработка биомассы леса: Тезисы докладов VI Всероссийской конференции, Санкт-Петебург, 2010. - С. 247Ц248 (соавт. Иванов И.С., Алиев О.И., Плотников М.Б.).
- Фармакологическая активность композиции на основе дигидрокверцетина и липоевой кислоты // Бюл. сиб. мед. - 2011. - № 1. С. 43Ц47. (соавт. Иванов И.С., Алиев О.И., Анищенко А.М., и др.).
- Эффекты антиоксидантной композиции на модели хронической венозной недостаточности // Medline.ru - 2010. - Т. 11. - С. 590Ц595 (соавт. Иванов И.С., Алиев О.И., Фомина Т.И. и др.).
- Изменения в системе гемостаза на модели хронической венозной недостаточности нижних конечностей у крыс // Материалы I Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых Сибирский медико-биологический конгресс, Барнаул, 2011 - С. 30Ц31 (соавт. Иванов И.С.).
- Влияние липовертина на внешний путь свертывания крови на модели хронической венозной недостаточностью нижних конечностей у крыс // Тезисы докладов научно-практической конференции Биологически активные вещества: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения, Киев, 2011. - С. 501Ц502 (соавт. Иванов И.С., Плотников М.Б.).
- Влияние антиоксидантной композиции на основе дигидрокверцетина на уровень С-реактивного белка на модели хронической венозной недостаточности нижних конечностей у крыс // Химия и технология новых веществ и материалов: Тезисы докладов Всероссийской молодежной научной конференции, Сыктывкар, 2011. - C. 65 (соавт. Иванов И.С.).
- Противоотечный эффект антиоксидантной композиции в условиях модели хронической венозной недостаточности // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 2011. - Т. 152, № 7. - С. 28Ц31 (соавт. Иванов И.С., Алиев О.И., Фомина Т.И. и др.).
- Влияние композиции дигидрокверцетина и липоевой кислоты на показатели гемостаза в условиях модели хронической венозной недостаточности нижних конечностей у крыс // Бюл. сиб. мед. - 2012. - Т. 27, № 1. - С. 122Ц124 (соавт. Плотников М.Б., Иванов И.С.).
- Патент на изобретение (RU) № 2414230 Средство, обладающее капилляропротекторной активностью. Зарегистрирован в Госреестре РФ 20.03.2011 (соавт. Плотников М.Б., Тюкавкина Н.А., Алиев О.И. и др.).
- Патент на изобретение (RU) № 2423138 Средство, обладающее лимфокинетической активностью. Зарегистрирован в Госреестре РФ 10.06.2011 (соавт. Плотников М.Б., Алиев О.И., Иванов И.С. и др.).
- Патент на изобретение (RU) № 2438686 Средство для лечения хронической венозной недостаточности. Зарегистрирован в Госреестре РФ 10.01.2012 (соавт. Плотников М.Б., Алиев О.И., Иванов И.С.и др.).
1 Выражаем искреннюю благодарность к.м.н., старшему научному сотруднику отдела лекарственной токсикологии НИИ фармакологии СО РАМН Фоминой Т. И. за помощь в проведении эксперимента.
Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по медицине