Фармакологическая активность препаратов клеточных культур

Фармакологическая активность препаратов клеточных культур
некоторых растений семейства бурачниковые
Брюханов В.М.1, Зверев Я.Ф.1, Лампатов В.В.1, Азарова О.В.1, Федореев С.А.3,
Булгаков В.П.2, Зяблова О.Н.1, Макарова И.В.1
Pharmacological activity of cellular cultures’ preparations of some
plants of the beetroot family
Bryukhanov V.M., Zverev Ya.F., Lampatov V.V., Azarova O.V., Fedoreyev S.A.,
Bulgakov V.P., Zyablova O.N., Makarova I.V.
Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул
Биолого-почвенный институт ДВО РАН, г. Владивосток
3
Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН, г. Владивосток
1
2
 Брюханов В.М., Зверев Я.Ф., Лампатов В.В. и др.
УДК 615.322:582.948.2
Перспективными источниками полифенольных
соединений являются растения семейства бурачниковые дальневосточной флоры воробейник краснокорневой (Lithospermum erythrorhizon Sieb. et Zucc.) и
незабудочник шелковистый (Eritrichium sericeum
Lehm.), подземные части которых содержат олигомеры
кофейной кислоты. В корнях L. erythrorhizon и
E. sericeum суммарное содержание полифенолов, доминирующими из которых являются рабдозиин и розмариновая кислота, составляет в пересчете на сухое
сырье 0,02 и 0,24% соответственно (Fedoreyev S.A. и
соавт., 2005; Федореев С.А. и соавт., 1993).
Низкое содержание биологически активных веществ стимулирует развитие биотехнологических
способов получения биомассы клеток воробейника и
незабудочника, позволяющих значительно увеличить
выход полифенолов при резком сокращении времени
выращивания. В Биолого-почвенном институте (БПИ)
Дальневосточного отделения РАН (г. Владивосток)
создан биотехнологический материал данных растений, суммарное содержание полифенольных соединений в котором в 140 раз для воробейника и 26 раз для
незабудочника превышало аналогичные показатели
дикорастущих растений. Учитывая наличие выраженной фармакологической активности, в частности противовоспалительной, диуретической и антиоксидант60
ной, у растительных препаратов, содержащих розмариновую кислоту и другие олигомеры кофейной кислоты (Al-Sereiti M.R. и соавт., 1999; Энциклопедический словарь лекарственных растений и продуктов
животного происхождения, 1999), а также сведения
этномедицины по традиционному использованию
других полифенолсодержащих дальневосточных представителей бурачниковых (аргузия сибирская, липучка незабудковая, тригонотис ножковый) в качестве
спазмолитических, противовоспалительных и мочегонных средств (Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование: Семейства Caprifoliaceae—Plantoginaceae, 1990;
Шретер А.И., 1975), представляется перспективным
изучение специфической фармакологической активности препаратов клеточных культур.
Объектом исследования явились препараты, полученные из каллусов воробейника краснокорневого
(штамм ВК-39 F) и незабудочника шелковистого
(культура Er-1). Штаммы каллусных культур растений
созданы в БПИ ДВО РАН из корней дикорастущего
воробейника и проростков семян незабудочника, заготовленных в Приморском крае и на Камчатке. Культивирование проводили на питательных средах WK/IAA
(для воробейника) и WB/NAA (для незабудочника) по оригинальной методике (Fedoreyev S.A. и соавт., 2005; Bul-
Бюллетень сибирской медицины, 2006. Приложение 2
Фармакологическая активность препаратов клеточных культур некоторых растений семейства бурачниковые
gakov V.P. и соавт., 2001). Экспериментальные препараты клеточной культуры воробейника (ПККВ) и клеточной культуры незабудочника (ПККН) представляли собой экстракты, полностью очищенные от хиноидных пигментов и растительных восков.
Фармакологическое исследование проводили на
беспородных белых крысах обоего пола массой 180—
210 г, измеряя суточный объем мочи, в которой определяли содержание креатинина, экскреция которого
служила мерой клубочковой фильтрации, а также
ионов калия и натрия для расчета суточной экскреции
электролитов. Антиэкссудативное действие препаратов изучали на модели острой воспалительной реакции, вызванной субплантарным введением флогогенного агента — каррагенина. Антипролиферативное
действие оценивали на модели ватной гранулемы (Руководство по экспериментальному (доклиническому)
изучению новых фармакологических веществ, 2000;
Winter
C.
и соавт., 1962). Антиоксидантные свойства исследуемых препаратов оценивали в опытах in vitro по их
способности подавлять Fe2+-аскорбатиндуцируемое
окисление твина-80. В основе определения общей
прооксидантной активности (ОПА) лежит способность спиртовых извлечений ПККВ и ПККН (50- и
70%-й этанол) окислять твин-80. Параллельно исследовалась активность экстрагента.
ПККВ и ПККН вводили внутрижелудочно в смеси с 2%-й крахмальной взвесью в суточной дозе 250
и 100 мг на 1 кг массы тела в день соответственно.
Длительность приема составляла 14 дней. Статистическую обработку результатов проводили методом
вариационных рядов с использованием критериев
Стьюдента.
Диуретическое действие обоих препаратов реализовалось в достоверном увеличении суточного диуреза, сопровождающемся ростом экскреции креатинина
и калия. Индуцированная препаратами полиурия, достигая максимума, достоверно превышала исходный
уровень мочеотделения на 64% для ПККВ и на 104%
для ПККН. Аналогичная динамика прослеживалась и
в отношении калийуретической реакции, которая рассматривается как нежелательное действие препаратов.
При этом прирост экскреции калия под действием
препарата незабудочника (40—48%) уступал по степени выраженности калийурезу, вызванному препаратом воробейника (46—76%), что позволяет сделать
вывод о более слабом проявлении побочного эффекта
препарата незабудочника. Более выраженным влиянием на почечную экскрецию натрия обладал ПККН.
Начиная с 9-го дня введения последнего был зарегистрирован рост натрийуреза, достоверно превышающий контрольный уровень в 1,5 раза.
Длительное использование препаратов приводило к
некоторому увеличению скорости клубочковой фильтрации, о чем свидетельствует появившаяся тенденция
к усилению экскреции креатинина. Возрастание диуреза, сопровождающееся уменьшением реабсорбции
электролитов, на фоне экскреции креатинина позволяет связать мочегонное действие препаратов воробейника и незабудочника с увеличением скорости клубочковой фильтрации и угнетением канальцевой реабсорбции. Отсутствие четкой корреляции между
увеличением суточного диуреза и ростом фильтрации
жидкости в почечных клубочках, а также отсутствие
выраженного натрийуреза при применении ПККВ
позволяет предположить, что доминирующую роль в
его диуретическом действии играет угнетение реабсорбции воды в почечных канальцах, локализованное
главным образом в нисходящем отделе петли Генле
нефрона крыс.
Отчетливый антифлогистический эффект ПККВ и
ПККН при их длительном введении зарегистрирован на
модели острой воспалительной реакции, индуцированной каррагенином. Наиболее активно противоэкссудативное действие препаратов клеточной культуры проявлялось в период энергичного нарастания отека. На
пике воспалительной реакции угнетение экссудации
под действием ПККВ и ПККН составило 30,9 и 36,4%
соответственно, несколько ослабевая к концу эксперимента. Поскольку препараты эффективны в период
энергичного нарастания отека, их действие, повидимому, обусловлено вмешательством в пусковые
механизмы воспалительного процесса с угнетением
сосудистого компонента воспаления. Антиэкссудативное действие препаратов клеточной культуры
можно связать с наличием в его составе комплекса
полифенольных соединений, представленных олигомерами кофейной кислоты, противовоспалительное
действие которых реализуется за счет стабилизации
мембран клеток.
При изучении антипролиферативных свойств
установлено, что ПККВ и ПККН в данных экспериментальных условиях не оказывали существенного
Бюллетень сибирской медицины, 2006. Приложение 2
61
Азарова О.В., Брюханов В.М., Зверев Я.Ф. и др.
влияния на антипролиферативный компонент воспалительной реакции.
Изучение общей антиоксидантной активности
(ОАА) в опытах in vitro показало, что использование
обоих спиртовых (50- и 70%-й этанол) извлечений из
ПККВ приводило к сопоставимым результатам: уровень
ОАА — 56,1 и 46,4% соответственно. Одновременно
выявлялись и прооксидантные свойства препаратов.
Однако, учитывая собственную высокую прооксидантную активность 70%-го этанола, окислительная способность извлечений из препарата клеточной культуры воробейника на 70%-м спирте по отношению к твину-80
была значительно более низкой.
Оба спиртовых извлечения из ПККН в экспериментах in vitro проявили выраженные и примерно одинаковые антиоксидантные свойства. ОАА в данных условиях составила 71,3% (50%-й этанол) и 76,2% (70%-й
этанол). Их прооксидантная активность существенно
уступала активности извлечений из ПККВ. Кроме того, анализируя показатели ОПА и ОАА, полученные
при использовании в качестве экстрагента 70%-й
спирт, очевидно, что препарат незабудочника не толь-
62
ко не стимулирует оксидантную активность, но и подавляет показатели ОПА, характерные для действия
70%-го этанола.
Изученные спиртовые извлечения из клеточных
культур обоих растений обладают существенным воздействием на активность свободнорадикального окисления, влияя на состояние как антиоксидантной, так и
прооксидантной систем. При этом более перспективными в качестве возможных антиоксидантов выглядели препараты незабудочника.
Таким образом, обнаруженные в эксперименте
под действием препаратов клеточной культуры
Lithospermum erythrorhizon Sieb. et Zucc. и Eritrichium sericeum Lehm., содержащих сумму олигомеров
кофейной кислоты, усиление экскреторной функции
почек, угнетение экссудативной стадии воспаления,
а также существенное воздействие на активность
свободнорадикального окисления делают препараты
перспективными при воспалительных заболеваниях
почек, в лечении которых установленные фармакологические эффекты могут иметь патогенетическое
значение.
Бюллетень сибирской медицины, 2006. Приложение 2