В статье предложены результаты экспериментальных исследований лечебных свойств растения Горец птичий (спорыш) (Polygonum aviculare L.) при различной степени лекарственной нефропатии.
Ключевые слова: экстракт горца птичьего, антибиотик, лекарственная нефропатия , нефропротекторные свойства.
Растения, появившиеся в процессе эволюции и используемые в определенных соотношениях, комплексно, более мягко действуют на организм и, как правило, не вызывают отрицательных побочных явлений и осложнений, в отличие от синтетических препаратов [5]. Поэтому, в настоящее время, наблюдается выраженная тенденция к увеличению доли фармацевтических препаратов растительного происхождения, а перспективность работ по их созданию с каждым годом возрастает. Все большую актуальность приобретает новая информация о безопасности, эффективности и качестве лекарственных растений. Например, однолетнее, длительно вегетирующее, дикорастущее растение из семейства гречишных — Polygonaсеае — Горец птичий (спорыш) (Poligonum aviculare L.), как старинное народное средство, было введено в научную медицину в качестве кровоостанавливающего, диуретического, антиоксидантного средства, а также способствующего отхождению мочевых конкрементов, вяжущего, противовоспалительного и антимикробного действия, хотя раньше оно применялось для облегчения симптомов при простуде и кашле.
В настоящее время известны многие механизмы, подробно рассматривающие влияние биологически активных веществ этого растения на обменные процессы организма с целью обоснования использования [1, 3, 7].
Следует отметить, что помимо положительных качеств, данное растение обладает и побочными эффектами: сильным кровесвертывающим действием, его не следует принимать больным тромбофлебитом и при беременности. Противопоказано применение горца птичьего и при острых воспалениях почек и мочевого пузыря, так как имеющиеся в нем силикаты оказывают раздражающее действие на эти органы. Исходя из этого, следует обратить внимание на оптимизацию дозированности данного растения.
В природно-климатических условиях Туркменистана, под влиянием интенсивного света и на почвах богатых микроэлементами, растения максимально аккумулируют биологически активные вещества, что в наибольшей степени усиливает их лечебные свойства [4]. Лекарственным сырьем служит вся надземная часть горца птичьего. Основные ареалы распространения этого растения на территории Туркменистана отмечены в таких местах, как Бабазо, Сибир, Луджа, Арчабил, Чапандаг, Мессинев [2]. Сбор данного растения производился на территории Центрального Копетдага (местечко Нохур, село Кoнегуммей), в фазу цветения, то есть в период наибольшего накопления количества флавоноидов. Несмотря на широкое применение горца птичьего в медицине, исследование нефропротекторного свойства местного вида растения, способствовало расширению необходимой информации о нем, при таких патологических состояниях как лекарственные нефропатии.
Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, нежелательные реакции лекарственных препаратов входят в десятку ведущих причин смертности во многих странах мира. Настоящая проблема имеет не только медико-биологический, но и социальный интерес, касающийся профилактики людей, сохранению и улучшению их здоровья, в том числе, в условиях аридного региона. Однако широкое применение растительных средств ограничивается несовершенством лекарственных форм, представленных преимущественно галеновыми формами. Поэтому, перевод лекарственного растительного сырья в экстракционные препараты, представляющие собой сумму биологически активных веществ в концентрированном виде и сохраняющие весь спектр фармакологических свойств данного растения, является перспективным направлением в современной медицине. Кроме того, растительные экстракты в качестве субстанций более экономичны, чем создание и разработка лекарственных препаратов на основе синтетических и полусинтетических субстанций. В результате использования технологии, обеспечивающей максимальное извлечение ценных биологически активных веществ из растительного сырья, был получен жидкий экстракт травы горца птичьего (Polygonum aviculare L.) [6].
Настоящее исследование приоткрывает проблему познания механизма действия комплекса биологически активных веществ экстракта горца птичьего на физиологические функции организма и состояние почек при лекарственной нефропатии.
Цель исследования — изучить влияние нефропротекторного эффекта экстракта горца птичьего (Polygonum aviculare L.) на модели различной степени лекарственной нефропатии.
Материалы и методы исследования В ходе разнообразных подходов по созданию модели лекарственной нефропатии на лабораторных животных, получены результаты с поэтапным воздействием оптимальной физиологически активной дозы жидкого экстракта горца птичьего (1:25). Экспериментальная работа разрабатывалась на белых 6-месячных крысах-самцах в количестве 80 штук весом 210–250 г, которые содержались в условиях стационарного режима вивария при свободном доступе к пище и воде. Лабораторным крысам в бедро внутримышечно однократно вводили различные дозы (0,03 мл; 0,15 мл или 0,3 мл на 100 г веса тела животного) антибиотика третьего поколения аминогликозидного ряда — амикацина (в форме сульфата) (товарное название — Bain-500), обладающего особенно выраженной нефротоксичностью с концентрационно-зависимым антимикробным механизмом. Созданные экспериментально биохимические нарушения у животных, снижали функциональную активность почек с усилением переходного состояния жизнедеятельности организма в биологически отрицательную сторону системы — патологию. Через сутки животное с патологией брали в опыт. Именно в этот период происходило максимальное накопление введенного вещества и отравление почечными ядами организма животного. Полученная лекарственная патология развивалась стремительно. Однократная интрагастральная 5 % нагрузка экстрактом горца птичьего (1:25) на 100 г веса тела животного, использовалась для выявления нефропротекторного эффекта исследуемого растения, т. е. позволила оценить резервные возможности, выявить скрытые изменения почечных функций. Кроме того, применение гипергидратации у крыс с лекарственной нефропатией способствовало созданию модели подавления секреции антидиуретического гормона (вазопрессина), с целью сравнения функциональных способностей почек по экскреции избытка жидкости и метаболитов.
Опыты выполнены в соответствии с международными стандартами по работе с экспериментальными животными «О защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных или иных научных целей» (2010 г). Функциональное состояние почек у всех животных изучали путем определения в крови и моче биохимических показателей. У каждой особи было определено и проанализировано на протяжении 4 часов более 50 анализов показателей функции почек в каждом эксперименте.
Критериями оценки функционального состояния почек в данных исследованиях являлись: количество выделенной мочи, скорость клубочковой фильтрации, концентрация креатинина в моче и в плазме крови, экскреция креатинина, экскретируемая и реабсорбируемая фракции воды, белок в моче и другие параметры. Почечные процессы рассчитывали по общепринятым формулам на стандартную поверхность животного (100г массы тела). Статистическую обработку полученных результатов проводили по критерию Стьюдента-Фишера. Различия между экспериментальными группами по исследуемым параметрам считали значимыми при стандартном для медико-биологических экспериментов p≤0,05.
Полученные результаты Анализ и оценка полученных результатов наглядно показали более полное понимание механизмов реагирования организма (в данном случае — почек) на горец птичий, а также обоснование оптимальной физиологической дозы экстракта по предупреждению факторов риска развития побочных действий антибиотиков. Несмотря на все положительные качества антибиотиков, токсический эффект их реализуется непосредственно на уровне нефрона, особенно его канальцевого отдела и опосредованно — вследствие первичного нарушения гемодинамики, микроциркуляции, гомеостаза. Исследования выявили индивидуальный спектр активности процессов в почках и особенности влияния данного экстракта.
При различной степени тяжести лекарственной нефропатии, зависимость почечных нарушений от дозы токсичности антибиотика, влияла на снижение скорости клубочковой фильтрации. Данный показатель играет важную роль, как в спазме почечных сосудов, так и в прямом действии на клетки эпителия проксимальных канальцев нефрона, где происходит накопление антибиотика. Функция почек изменялась как за счет обеспечения разного уровня клубочковой фильтрации, так и благодаря торможению всасывания жидкости в канальцах, влияющих на осмолярность выделенной мочи. Необходимо было оценить причинно-следственную связь между применением экстракта горца птичьего и развитием осложнения в виде нефропатии от лекарственной терапии, проследить степень и последовательность восстановления биохимических показателей.
При введении 5 % нагрузки экстрактом, через сутки наблюдался положительный эффект почечной активности у крыс с легкой и средней степенью нефропатии (0,03 мл и 0,15 мл антибиотика на 100 г веса тела животного). Фиксировалось уменьшение функциональных проявлений патологии — существенный рост выделения креатинина: на 37,6 % и на 43,8 % (р≤0,02), повышение скорости клубочковой фильтрации на 40,2 % (р≤0,02) и на 57 % (р≤0,02) соответственно. Снижение содержания креатинина в плазме крови на 11,6 % и на 8 % (p≤0,001), указывало на выраженный терапевтический эффект с восстановлением осмолярности крови благодаря выведению гиперосмотической мочи, частичное или полное устранение количества белка в моче (в среднем в 4,7 раза снизилась протеинурия (р≤0,05)). Следует отметить, способность к реабсорбции воды при осмотическом концентрировании мочи была несколько повышена у животных на фоне легкой и средней степени нефропатии с экстрактом, что свидетельствует о функциональной сохранности соответствующих структур почки и их реакции. В результате, почки не только обеспечивали гомеостаз, но и формировали адекватный транспорт мочи по нефронам. Выявленная реакция, действующая на протяжении более суток, способствовала восстановлению метаболических, функциональных процессов почек и организма в целом. В результате введения горца птичьего отмечалась тесная корреляция между степенью гидратации и характером перенастройки механизмов гомеостаза, т. е. эффективности работы систем осмотического разведения и концентрирования мочи, от которой зависит стабильность осмотического давления крови. В итоге, улучшение транспортных почечных процессов, позволили поддерживать физико-химические константы крови, с сохранением резервных возможностей почек, т. е. функционального почечного резерва.
Введение высокой дозы — 0,3 мл на 100 г веса тела животного, что составляло десятикратное увеличение концентрации антибиотика от исходной дозы амикацина, сопровождалось возникновением у животных признаков острой интоксикации организма — резкий спад клубочковой фильтрации, максимальное возрастание сывороточного креатинина, нефротоксическая протеинурия и глюкозурия.
Рис. 1. Изменения белка и глюкозы на максимуме диуретической реакции у животных с различной степенью лекарственной нефропатией после нагрузки экстрактом
Рис. 2. Изменения концентрации креатинина в плазме крови (ммоль/л) на максимуме диуретической реакции у животных с различной степенью лекарственной нефропатией после нагрузки экстрактом
Примечание : линия ординаты — интактные животные ( 1 группа ); лекарственная нефропатия 0,03 мл Bain ( 2 группа ); лекарственная нефропатия 0,03 мл Bain + экстракт горца птичьего (1:25) ( 3 группа ); лекарственная нефропатия 0,15мл Bain ( 4 группа ); лекарственная нефропатия 0,15мл Bain + экстракт горца птичьего (1:25) ( 5 группа ); лекарственная нефропатия 0,30 мл Bain ( 6 группа ); лекарственная нефропатия 0,30 мл Bain + водная нагрузка ( 7 группа ); лекарственная нефропатия 0,30 мл Bain + экстракт горца птичьего (1:25) ( 8 группа ); линия абсциссы — средние показатели белка (г/л) и глюкозы (г/л) в моче на максимуме диуретической реакции.
Все это сопровождалось выраженными поведенческими нарушениями, обусловленные эндогенным стрессом в виде неврологических расстройств: нарушение дыхания и координации движения, клинико-тонические судороги, увеличение количества актов уринации. Данная ситуация рассматривается как следствие прямого повреждения гломерулярной базальной мембраны (результат стойкой гиперфильтрации). При одновременном введении высокой дозы антибиотика с 5 % нагрузкой экстрактом, у животных наблюдался эффект резкого нарастания симптомов интоксикации и ухудшение функционального состояния организма — анурия, крайне высокий рост сывороточного креатинина (в 6,3 раза в сравнении с группой тяжелой лекарственной нефропатии), летальные случаи. Данная ситуация подтвердила факт не целесообразного использования горца птичьего в комплексной терапии при высокой степени нефропатии. По-видимому, интоксикация в этой группе животных, может быть связана с наличием силикатов в экстракте, которые оказывали раздражающее влияние на почечный интерстиций. А соединения кремния и дубильные вещества растения — уменьшали проницаемость стенок сосудов, повышали свертываемость крови.
В настоящих экспериментальных исследованияхвпервые выявлены отличия эффективности нефропротекторного свойства горца птичьего (спорыша) (Poligonum aviculare L.), произрастающего на территории Туркменистана, при различной степени лекарственной нефропатии. Исследование эффекта комбинаций антибиотика и горца птичьего, обладающего полифункциональным действием при слабой и средней степени нефропатии, позволило снизить необходимые терапевтические дозы средств, и, следовательно, их токсичность. Знания особенностей влияния экстракта по предупреждению факторов риска развития побочных действий антибиотиков при применении, представляют многообещающую перспективу в профилактике ряда заболеваний.
Литература:
- Волков Е. Е., Извольская М. С., Воронова С. Н., Василенко А. М., Волков А. Е. Новая фитотерапевтическая композиция для восстановления костной и хрящевой тканей. Экспериментальное исследование // Патологическая физиология и экспериментальная терапия,- 4, 2015.-Т.59 — С. 30–34.
- Камахина Г. Л. Флора и растительность Центрального Копетдага (прошлое, настоящее и будущее). Ашгабад.- 2005. -245 с.
- Мантатов В. В., Башелханов И. С. Исследование фармакотерапевтической эффективности экстракта горца птичьего при экспериментальном хроническом простатите //Бюллетень ВСНЦ СО РАМН, -4 (80), часть 2, 2011. — С.263–267.
- Сорокина А. А., Мальцева А. А., Чистякова А. С., Сливкин А. И. Органические и оксикоричные кислоты в траве горца почечуйного // Фармация, — 6, 2013. — С.11–14.
- Терешина Н. С., Самылина И. А., Костенникова З. П. Ферментация и получение лекарственных препаратов // Фармация, -3, 2012. — С.53–56.
- Naczka M., Shahidi F. Phenolics in cereals, fruits and vegetables: Occurrence,extraction and analysis // Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2006. № 41. Р. 1523–1542.
- Wang M, et al. Isolation and structural elucidation of two new glycosides from sage (Salvia officinalis) // Journal of Agricultural and Food Chemistry, № 48, 2000. — Р. 235–238.
