Влияние растительных сборов с противовоспалительной активностью на процессы свободно-радикального окисления

Актуальность темы

: В настоящее время большое внимание уделяется проблеме токсичности кислорода, которая обусловлена его частично восстановленными формами. Наиболее важными из них являются: супероксид Ог", перекись водорода Н2О2 и гидроксильный радикал *ОН, именуемые активными формами кислорода (АФК). Эти атомы или молекулы имеют на внешней оболочке неспаренные электроны, что определяет их реакционноспособность и постоянное стремление ликвидировать электронную неспаренность за счет взаимодействия с электронами других веществ. В организме АФК выполняют позитивные функции, связанные с продуцированием энергии, участием в фагоцитозе, регулированием клеточного роста и межклеточной сигнализации, а также с биосинтезом биологически активных веществ [66]. В случае гиперпродукции они могут оказывать деструктивное действие. При этом нарушается структурно-функциональная организация фосфолипидов клеточных мембран, что является одним из ведущих универсальных механизмов повреждения клетки [1, 9]. В организме имеется ряд систем антиоксидантной защиты, разделяющиеся на энзимную и метаболическую. В ферментативной системе главными являются супероксиддисмутаза (СОД), каталаза (КАТ), метионинсульфоксидредуктаза, а также глутатионпероксидаза (ГПО) и глутатионредуктаза. Метаболическая система включает мочевую кислоту, а-токоферол, аскорбат, Р-каротин. Если в организме сбалансированный механизм образования свободных радикалов и антиоксидантной защиты выходит из-под контроля, то инициируется развитие патологического процесса за счет активации свободно-радикального окисления (СРО). Выяснено, что при действии на организм человека различных неблагоприятных факторов химической, физической и биологической природы, а также стрессорных ситуаций увеличивается активность СРО. В силу цепного лавинообразного характера СРО при нарушении контроля над этим процессом имеет место эффект многократного усиления первичного повреждающего воздействия. СРО способствует развитию различных заболеваний: ишемической болезни сердца, инфаркта миокарда, инсульта, атеросклероза и его тромбонекротических осложнений, диабетических ангиопатий, катаракты, нейродегенеративных, аутоиммунных и воспалительных заболеваний, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, гепатитов, стресса, артрита, пародонтита, лучевой болезнирассматривается его роль в онкогенезе, хронизации ряда болезней и старении организма [11, 82, 96, 104]. В этой связи вполне объясним большой интерес к средствам, в том числе и растительного происхождения, обладающим антиоксидантными свойствами. Известно, что синтетические лекарственные средства обладают рядом серьезных недостатков. В то же время, препараты растений, как правило, обладают меньшими токсическими эффектами, не приводят к развитию толерантности, не вызывают сдвигов кислотно-основного равновесия в организме, значительно более дешевы в производстве по сравнению с синтетическими. Кроме того, следует учитывать многообразие флоры Алтайского края, которая насчитывает более 2000 видов и с давних времен применяется в народной медицине для лечения различных заболеваний. При этом особый интерес вызывает изучение не отдельных растений, а их композиций, которые содержат целый комплекс биологически активных веществ (БАВ) и могут оказывать комплексное и многостороннее воздействие на организм. Длительное время на кафедрах фармакологии и фармакогнозии АГМУ изучаются сборы лекарственных растений Алтайского края. Установлены выраженные противовоспалительные, противомикробные, мочегонные свойства некоторых из них [14, 17, 18, 33, 42, 64, 74, 76, 85]. Эти положительные свойства раскрыты на феноменологическом уровне без достаточных обоснований механизмов действия. В связи с этим представлялось важным выяснить, обладают ли сборы, проявляющие противовоспалительную активность, антиоксидантными свойствами.

Цель исследования: Установить возможность влияния сборов из лекарственных растений Алтайского края на процессы свободно-радикального окисления как одного из важнейших механизмов их противовоспалительного действия.

Задачи исследования: Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1. Выяснение возможного антиоксидантного действия исследуемых сборов в условиях in vitro.

2. Определение показателей оксидантного и антиоксидантного статуса крови интактных крыс.

3. Моделирование активации свободно-радикального окисления в условиях экспериментального воспаления у животных.

4. Определение влияния сборов лекарственных растений на оксидантный и антиоксидантный статусы при длительном введении крысам.

5. Сравнение возможной антиоксидантной активности изученных сборов с выявлением наиболее перспективных композиций.

Научная новизна работы:

1. Впервые изучено влияние ряда сборов лекарственных растений Алтайского края на процессы свободно-радикального окисления в экспериментах in vitro и in vivo.

2. Исследованы механизмы антиоксидантной защиты в норме, а также на фоне экспериментального воспаления.

3. Получены данные относительно антиоксидантного действия изученных сборов в условиях их длительного введения животным.

4. Дана сравнительная оценка антиоксидантной активности 6 изученных лекарственных сборов и выяснены наиболее эффективные из исследуемых композиций.

Теоретическая и практическая значимость работы:

Наличие антиоксидантной активности у исследуемых сборов лекарственных растений приостанавливает прогрессирующее развитие процесса свободно-радикального окисления, что способствует скорейшему восстановлению поврежденных функций организма. Сравнение механизмов антиоксидантной активности лекарственных композиций позволяет предположить, что сборы, содержащие ортилию однобокую, душицу обыкновенную, календулу лекарственную и рябину обыкновенную, могут быть рекомендованы для изучения в клинике при патологиях, связанных с активацией процесса свободно-радикального окисления. Сборы, включающие бруснику обыкновенную и грушанку круглолистную, могут быть испытаны как профилактические средства при возможном развитии свободно-радикальных повреждений.

В теоретическом плане результаты исследования расширили знания научной и практической фитотерапии об антиоксидантных свойствах лекарственных растений.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Доказано, что в условиях in vitro сборы, содержащие ортилию однобокую, душицу обыкновенную, календулу лекарственную и рябину обыкновенную, оказывают прямое антиоксидантное действие. Сборы, включающие бруснику обыкновенную и грушанку круглолистную, подобным эффектом не обладают.

2. Создана адекватная модель активации процесса свободно-радикального окисления в условиях экспериментального воспаления у подопытных животных.

3. Исследовано влияние 6 композиций лекарственных растений на оксидантный и антиоксидантный статус крови при их длительном введении экспериментальным животным. Выяснено, что в опытах in vivo все исследуемые сборы обладают выраженным антиоксидантным действием.

4. Установлено, что антиоксидантная эффективность сборов, содержащих ортилию однобокую, душицу обыкновенную, календулу лекарственную и рябину обыкновенную, обусловлена их прямым воздействием на процесс свободно-радикального окисления, а сборов, включающих бруснику обыкновенную и грушанку круглолистную, связана с их способностью опосредованно стимулировать механизмы антиоксидантной защиты организма через первичную активацию параметров оксидантного статуса.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 9 работ, 2 из которых — в центральной печати.

Апробация материалов диссертации: Материалы диссертации доложены на XII съезде физиологического общества им. И. П. Павлова (г. Санкт-Петербург, 2004 г.), на конференции, посвященной 50-летию АГМУ (г. Барнаул, 2004 г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Болезни почек: эпидемиология, диагностика, лечение», посвященной 60-летию вхождения Тувинской Народной Республики в состав Российской Федерации (г. Кызыл, 2004 г.), на VI городской конференции «Молодежь — Барнаулу» (г. Барнаул, 2004 г.), на совместной научно-практической конференции АГМУ и фармацевтической компании «Эвалар» (г. Бийск, 2004 г.), на VI конгрессе молодых ученых и специалистов (г. Томск, 2005 г.), на Всероссийской научно-практической конференции (г. Новосибирск, 2005 г.).

Объем и структура работы: Диссертация изложена на 154 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, списка литературы, включающего 129 источников, и приложения. Диссертация иллюстрирована 28 рисунками и 10 таблицами.

Общие выводы.

1. Установлено, что в условиях in vitro сборы, содержащие ортилию однобокую, душицу обыкновенную, календулу лекарственную и рябину обыкновенную, оказывают прямое антиоксидантное действие. Сборы, включающие бруснику обыкновенную и грушанку круглолистную, подобным эффектом не обладают.

2. Моделью активации свободно-радикального окисления в целях фармакологического исследования может служить экспериментальное воспаление, вызываемое субплантарным введением животным раствора формалина.

3. Выяснено, что в опытах in vivo в условиях активации свободно-радикального окисления все исследуемые композиции обладают существенным антиоксидантным действием.

4. Антиоксидантная эффективность сборов, содержащих ортилию однобокую, душицу обыкновенную, календулу лекарственную и рябину обыкновенную, обусловлена их прямым воздействием на продукты свободно-радикального окисления, а сборов, включающих бруснику обыкновенную и грушанку круглолистную, связана с их способностью опосредованно стимулировать процессы антиоксидантной защиты. Этим определяются особенности возможного клинического применения изученных композиций.