ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ГЕПАТОПРОТЕКТОРНЫХ СВОЙСТВ СУХОГО ЭКСТРАКТА БИОМАССЫ СУСПЕНЗИОННОЙ КУЛЬТУРЫ POLYSCIAS FILICIFOLIA
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ГЕПАТОПРОТЕКТОРНЫХ СВОЙСТВ СУХОГО ЭКСТРАКТА БИОМАССЫ СУСПЕНЗИОННОЙ КУЛЬТУРЫ POLYSCIAS FILICIFOLIA
Аннотация
Цель настоящего исследования заключалась в изучении гепатопротекторных свойств сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток высокопродуктивного штамма растения Polyscias filicifolia (семейство Araliaceae) на модели экспериментально индуцированного токсического гепатита у крыс.
Экспериментальный токсический гепатит моделировали внутрибрюшинным введением крысам 50%-ного раствора ССl4 по 0,2 мл/100 г в 1-й и 4-й дни опыта. Сухой экстракт биомассы Polyscias filicifolia вводили хронически в разных дозах (10,0–200,0 мг/кг, перорально, 1 раз в сутки) в течение 21 дня крысам с созданной моделью токсического гепатита. В качестве препарата сравнения использовали силимарин в дозе 50,0 мг/кг. Для дальнейшего биохимического анализа сыворотку отбирали на общий белок, общий билирубин, аспартатаминотрансферазу (АСТ), аланин-аминотрансферазу (АЛТ), щелочную фосфатазу (ЩФ), креатин-фосфокиназу (КФК) и γ-глутамилтранспептидаза (γ-ГТП).
При введении исследуемого экстракта в дозах 50,0 и 100,0 мг/кг, перорально, активности ферментов АСТ (на 39% и 52%, соответственно), АЛТ (на 35% и 43%, соответственно), КФК (на 52% и 62%, соответственно), и ЩФ (на 62% и 64%, соответственно), были ниже по сравнению с группой крыс с моделью СС14-токсического гепатита (р<0,05). Сухой экстракт биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia в дозах 50,0 и 100,0 мг/кг снижал уровень билирубина в среднем на 62%, а активность КАТ повышал в 2 раза по сравнению с группой крыс с моделью СС14-гепатита (р<0,05).
Таким образом, хроническое введение сухого экстракта биомассы Polyscias filicifolia в дозах 50,0 и 100,0 мг/кг, перорально, в течение 21 дня, 1 раз в сутки, проявляет выраженный гепатопротекторный эффект в условиях экспериментального токсического гепатита, а в дозе 200,0 мг/кг проявляет максимальный терапевтический гепатопротекторный эффект.
1. Введение
На сегодняшний день, в условиях возросшего роста потребления наркотических веществ и алкоголя, некачественным и несбалансированным питанием, бесконтрольным применением медикаментов и недостаточной эффективностью существующих гепатопротекторов, изыскание новых препаратов, повышающих резистентность печени к действию различных гепатоксикантов, и нормализующих ее метаболизм и функциональное состояние, в условиях перенапряжения детоксицирующей функции, а также внедрение этих препаратов в широкую медицинскую практику имеет особую социальную значимость , , . Несмотря на успехи, достигнутые в последнее время в лечении хронических заболеваний печени, в клинической практике нередки ситуации, когда назначение этиотропной терапии по тем или иным причинам невозможно , .
Традиционно для лечения многих заболеваний печени в составе комплексной терапии используют фармакологические препараты растительного происхождения (гепатопротекторы) , , . Однако в современной медицинской практике ассортимент используемых гепатопротекторов не удовлетворяет в полной мере регистрируемым терапевтическим эффектам у пациентов.
В связи с этим весьма актуален дальнейший поиск и разработка новых препаратов растительного происхождения, сочетающих в себе достаточную эффективность, широту терапевтического действия и относительную безвредность для профилактики и лечения разнообразных заболеваний печени , .
С этой точки зрения особый интерес представляет такое растение как полисциас папоротниколистный (Polyscias filicifolia), который обладает широким спектром фармакологической активности , . Полисциас папоротниколистный относится к семейству аралиевых (Araliaceae), к которому также относятся женьшень, аралия и элеутерококк. Этот вид растение не произрастает в России, а встречается в тропических странах — во Вьетнаме, Индонезии, Африке, на островах Тихого океана, в Австралии. Данное растение применялось в народной медицине в качестве стимулирующего и тонизирующего средства . Высокопродуктивный штамм культуры клеток полисциаса папоротниколистного был получен из каллуса листа оранжерейного полисциаса папоротниколистного в Ботаническом институте РАН (Москва, Россия) и депонирован во Всероссийской коллекции клеточных культур . Фитохимический анализ каллусной культуры этого штамма полисциаса папоротниколистного выявил наличие в его биомассе большого количества водо- и спирторастворимых веществ, крахмала, свободных аминокислот, сахаров и тритерпеновых сапонинов , , .
Цель настоящего исследования заключалась в изучении гепатопротекторных свойств сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток высокопродуктивного штамма полисциаса папоротниколистного на модели экспериментального токсического гепатита у крыс.
Сокращения: АЛТ — аланин-аминотрансфераза, АСТ — аспартат-аминотрансфераза, γ-ГТП — γ-глутамилтранспептидаза, — КФК креатин-фосфокиназа, КАТ — каталаза, МДА — малоновый диальдегид, ПОЛ — перекисное окисление липидов, СОД — супероксиддисмутаза, ЩФ — щелочная фосфатаза, ССl4 — четыреххлористый углерод.
2. Методы и принципы исследования
Работа выполнена на 70 белых самцах крыс линии Вистар в возрасте 2,5-3 месяцев, массой 180-200 г, полученных из питомника «Рапполово» (Санкт-Петербург, Россия). Всех животных содержали в виварии в условиях 24-часового фоторежима, контролируемой температуры и влажности воздуха при свободном доступе к воде и стандартному гранулированному комбикорму. Все исследования проводили с соблюдением правил гуманного обращения с лабораторными животными. При осуществлении данной работы выполнены общие требования «Правил лабораторной практики в Российской Федерации», утвержденными приказом Министерства Здравоохранения РФ № 708н от 23.08.2010 г. и Европейской конвенции Directive 2010/63/EU of 22 September 2010.
Оценка гепатопротекторного действия сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток высокопродуктивного штамма полисциaса папоротниколистного, взятого из коллекции Отдела биологии клетки и биотехнологии Института физиологии растений РАН (Москва, Россия), выполнялась на модели экспериментального подострого токсического гепатита. Экспериментальный токсический подострый гепатит моделировали внутрибрюшинным введением крысам 50%-ного масляного раствора четыреххлористого углерода (ССl4) по 0,2 мл/100 г крысы в 1-й и 4-й дни опыта, согласно ранее описанной методики . Хорошо известно, что введение крысам СС14 приводит к тяжелому поражению печени, которое сопровождается развитием синдромов цитолиза и холестаза, гипербилирубинемией, гиперхолестеринемией и жировой дистрофией печени .
Для оценки влияния сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток высокопродуктивного штамма полисциaса папоротниколистного на ферментативную активность печени крыс случайным образом разделяли на несколько групп по 10 особей в каждой: 1-я группа — контрольные самцы, получавшие 50%-ный масляный раствор, внутрибрюшинно, 2-я группа — самцы крыс с моделью СС14-гепатита, 3-я группа — самцы крыс с моделью СС14-гепатита, получавшие силимарин в дозе 50,0 мг/кг, перорально, 4-я группа — самцы крыс с моделью СС14-гепатита, получавшие сухой экстракт биомассы суспензионной культуры клеток высокопродуктивного штамма полисциaса папоротниколистного в дозе 10,0 мг/кг, перорально, 5-я группа — самцы крыс с моделью СС14-гепатита, получавшие сухой экстракт биомассы суспензионной культуры клеток высокопродуктивного штамма полисциaса папоротниколистного в дозе 50,0 мг/кг, перорально, 6-я группа — самцы крыс с моделью СС14-гепатита, получавшие сухой экстракт биомассы суспензионной культуры клеток высокопродуктивного штамма полисциaса папоротниколистного в дозе 100,0 мг/кг, перорально, 7-я группа — самцы крыс с моделью СС14-гепатита, получавшие сухой экстракт биомассы суспензионной культуры клеток высокопродуктивного штамма полисциaса папоротниколистного в дозе 200,0 мг/кг, перорально. Пероральное введение экстракта высокопродуктивного штамма полисциaса папоротниколистного осуществляли в объеме 0,1 мл на 100 г крысы. Контрольным крысам вводили эквивалентное количество растворителя. Курсовое введение масляного растворителя, силимарина и сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток высокопродуктивного штамма растения полисциaса папоротниколистного осуществляли ежедневно, 1 раз в сутки, в течение 21 дня.
Через сутки после последнего введения CCl4 осуществляли декапитацию животных. После декапитации крыс производили взятие крови у всех опытных групп, получавших сухой экстракт высокопродуктивного штамма полисциaса папоротниколистного, на биохимический анализ. Для биохимического анализа кровь всех животных забирали в сухие стерильные пробирки и центрифугировали при 3000 об./мин. Сыворотку отбирали для дальнейшего биохимического анализа на общий белок, общий билирубин, аспартат-аминотрансферазу (АСТ), аланин-аминотрансферазу (АЛТ), щелочную фосфатазу (ЩФ), креатин-фосфокиназу (КФК) и γ-глутамилтранспептидазу (γ-ГТП). Материал исследовали на биохимическом анализаторе (ThermoFisher, Германия) с использованием реактивов системы Randox (Randox Laboratories Ltd., Великобритания) .
Кроме того, оценивали влияние сухого экстракта высокопродуктивного штамма полисциaса папоротниколистного на активность перекисного окисления липидов (ПОЛ) по содержанию малонового диальдегида (МДА) в гомогенате печени спектрофотометрически согласно общепринятой методике при 532 нм . Активность антиокислительной системы организма также оценивали спектрофотометрически по активности каталазы (КАТ) и супероксиддисмутазы (СОД) в сыворотке крови , .
Статистическая обработка полученных данных проводилась методом вариационной статистики с использованием пакета прикладных программ Statistica 6.0 (StatSoft, Inc., США для операционной системы Windows). Вычисляли среднее значение и стандартную ошибку среднего значения. Полученные данные проверяли на нормальность распределения с использованием критерия Шапиро-Уилка. В случае нормального распределения данных для сравнения использовали t-критерий Стьюдента. При отличном от нормального распределения результатов эксперимента дальнейшую статистическую обработку данных проводили с использованием U-критерия Манна-Уитни. Различия между значениями при Р<0,05 считали статистически значимыми.
3. Результаты исследования и их обсуждение
Как видно из представленных данных, у животных с экспериментальной моделью СС14-гепатита отмечались значительные нарушениями функционального состояния печени по сравнению с контрольной группой крыс (табл. 1-3, р<0,05). При этом наблюдались достоверные повышения активностей ферментов АЛТ, АСТ, ЩФ, КФК, γ-ГТП и концентрации билирубина, при параллельном снижении уровня общего белка в сыворотке крови по сравнению с контрольной группой крыс (табл. 1 и 2). Наряду с этим, введение крысам СС14 вызывало повышение концентрации МДА в печени, при одновременном снижении активности антиокислительной системы, что выражалось в падении активностей КАТ и СОД в сыворотке крови (табл. 3). Исходя из выявленных изменений изученных биохимических показателей сыворотки крови, можно заключить, что введение крысам СС14 приводит к тяжелому поражению печени, которое сопровождается развитием синдромов цитолиза, холестаза и гипербилирубинемией, а также интенсификацией процессов ПОЛ и снижением функциональной способности антиоксидантной системы, что характеризует состояние подострого экспериментального гепатита, как и ранее было описано .
Хроническое введение силимарина (50,0 мг/кг, перорально) животным с экспериментальным СС14-гепатитом приводило к увеличению содержания общего белка на 76% и снижению общего билирубина на 47% и МДА на 76%, а также уменьшению активностей АСТ на 19%, ЩФ на 44%, КФК на 34% и γ-ГТП на 65%, при повышении активностей КАТ на 56% и СОД на 48% в сыворотке крови по сравнению с группой крыс с моделью СС14-гепатита, не получавшими данного препарата (табл. 1-3, р<0,05). Однако, следует отметить, что значения показателей АСТ и ЩФ были достоверны выше по сравнению с контрольной группой крыс. Кроме того, хроническое введение силимарина достоверно не меняло активность АЛТ у крыс с моделью СС14-гепатита по сравнению с группой крыс с моделью СС14-гепатита, получавшими физиологический раствор, и этот показатель был достоверно выше по сравнению с контрольными животными (табл. 1 и 2, р<0,05).
Установлено, что введение сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia дозо-зависимо приводило к сдвигу всех биохимических показателей функционального состояния печени в сторону их нормализации у крыс с моделью СС14-гепатита (табл. 1–3). При этом, максимальный терапевтический эффект введенного сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia на функциональное состояние печени у животных с экспериментальной моделью СС14-гепатита проявлялся в дозе 200,0 мг/кг, перорально (табл. 1–3, р<0,05).
Таблица 1 - Влияние хронического введения сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia на концентрации общего белка и общего билирубина в сыворотке крови крыс с экспериментальной моделью СС14-индуцированного гепатита
Группы животных (N=10) | Общий белок, (г/л) | Общий билирубин, (мкмоль/л) |
Контроль самцы + физ. раствор | 62,1 ± 2,2 | 20,0 ± 1,2 |
ССl4 + физ. раствор | 32,7 ± 5,5* | 52,2 ± 0,8* |
ССl4 + силимарин 50,0 мг/кг | 57,6 ± 2,4** | 24,3 ± 0,4** |
ССl4 + сухой экстракт Polyscias filicifolia 10,0 мг/кг | 59,2 ± 2,3** | 26,7 ± 0,3** # |
ССl4 + сухой экстракт Polyscias filicifolia 50,0 мг/кг | 65,1 ± 2,2** | 20,1 ± 0,4** # |
ССl4 + сухой экстракт Polyscias filicifolia 100,0 мг/кг | 70,4 ± 2,2** | 19,8 ± 0,5** # |
ССl4 + сухой экстракт Polyscias filicifolia 200,0 мг/кг | 76,2 ± 3,6* ** # | 17,1 ± 0,8** # |
Примечание: * – р<0,05, достоверное отличие от группы контрольных крыс; ** – р<0,05, достоверное отличие от группы крыс с моделью СС14-гепатита, получавших физ. раствор; # – р<0,05, достоверное отличие от группы крыс с моделью СС14-гепатита, получавших силимарин
Интересно отметить, что улучшение функционального состояния печени о тестируемым биохимическим параметрам на фоне введения сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia, проявлялось уже в дозе 10,0 мг/кг, перорально, и было сопоставимо с аналогичным эффектом при введении препарата сравнения силимарина в дозе 50,0 мг/кг. При этом, в отличие от силимарина, сухой экстракт биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia в дозе 10 мг/кг, перорально, не только повышал уровень общего белка на 81% и снижал концентрацию билирубина на 51%, но и выраженно корректировал активность АСТ на 26%, АЛТ на 21%, ЩФ на 43 % и и γ-ГТП на 58% в сыворотке крови крыс с моделью СС14-гепатита (табл. 2, р<0,05). Кроме того, сухой экстракт биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia в дозе 10,0 мг/кг достоверно понижал уровень МДА на 42% в гомогенате печени, а также повышал активность СОД на 39% и практически в 2 раза увеличивал активность КАТ в сыворотке крови по сравнению с группой крыс с моделью СС14-гепатита (табл. 3, р<0,05).
При введении сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia в дозах 50,0 и 100,0 мг/кг уровень общего белка и активность СОД повышались примерно в 2 раза в сыворотке крови, а концентрация МДА снижалась в 2 раза в печени по сравнению с группой крыс с моделью СС14-гепатита (табл. 1 и 3, р<0,05). При введении исследуемого экстракта в дозах 50,0 и 100,0 мг/кг, перорально, активности ферментов АСТ на 39% и 52%, соответственно, АЛТ на 35% и 43%, соответственно, КФК на 52% и 62%, соответственно, и ЩФ на 62% и 64%, соответственно, были ниже по сравнению с группой крыс с моделью СС14-гепатита. Сухой экстракт биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia в дозах 50,0 и 100,0 мг/кг снижал уровень билирубина в среднем на 62% ниже, а активность КАТ повышал в 2 раза по сравнению с группой крыс с моделью СС14-гепатита (табл. 1-3, р<0,05). Кроме того, на фоне использования исследуемого экстракта в дозах 50,0 и 100,0 мг/кг, активности ферментов АСТ на 24% и 35%, соответственно, АЛТ на 30% и 43%, соответственно, КФК на 27% и 35%, соответственно, и ЩФ на 32% и 64%, соответственно, были ниже по сравнению с группой крыс, с моделью СС14-гепатита, получавших препарат сравнения силимарин.
Хроническое введение сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia в дозе 200,0 мг/кг, перорально, полностью корректировало биохимические показатели функционального состояния печени по сравнению с группой крыс с моделью СС14-гепатита (табл. 1–3, р<0,05). Наряду с этим, изучаемый сухой экстракт биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia в высокой дозе повышал уровень общего белка на 32% и 23%, соответственно, а также увеличивал активности СОД и КАТ в среднем в 1,8 раза в сыворотке крови по сравнению с группой крыс с моделью СС14-гепатита, получавших препарат сравнения силимарин и с контрольной группой, соответственно (табл. 1, 3, р<0,05). Кроме того, введение экстракта в данной дозе снижало концентрацию билирубина на 29% и 14%, активности АЛТ на 57% и 15%, АСТ на 49% и 15%, КФК на 64% и 40%, ЩФ на 44% и 10% и γ-ГТТП на 37% и 44% в сыворотке крови, а также содержание МДА на 41% и 43% в гомогенате печени по сравнению с группой крыс с моделью СС14-гепатита, получавших препарат сравнения силимарин и с контрольной группой, соответственно (табл. 1-3, р<0,05).
Таблица 2 - Влияние хронического введения сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia на ферментативную активность (МЕ/л) печени крыс с экспериментальной моделью СС14-индуцированного гепатита
Группы животных (N=10) | АСТ | АЛТ | ЩФ | КФК | γ-ГТТП |
Контроль самцы + физ. раствор | 122,1 ± 12,2 | 94,9 ± 5,2 | 184,2 ± 10,6 | 26,8 ± 2,6 | 5,2 ± 0,6 |
ССl4 + физ. раствор | 248,7 ± 15,5* | 199,7 ± 2,5* | 533,7 ± 24,5* | 68,2 ± 4,5* | 13,2 ± 0,5* |
ССl4 + силимарин | 201,6 ± 10,4* ** | 184,6 ± 6,4* | 297,6 ± 14,4* ** | 44,8 ± 5,4** | 4,6 ± 0,4** |
ССl4 + сухой экстракт Polyscias filicifolia 10,0 мг/кг | 184,2 ± 9,3* ** # | 157,7 ± 4,3** # | 231,2 ± 9,3* ** # | 41,2 ± 2,3* ** | 5,5 ± 0,8** |
ССl4 + сухой экстракт Polyscias filicifolia 50,0 мг/кг | 152,9 ± 10,2* ** # | 129,2 ± 6,2** # | 202,9 ± 6,2** # | 32,6 ± 1,2** # | 6,1 ± 0,4** |
ССl4 + сухой экстракт Polyscias filicifolia 100,0 мг/кг | 129,8 ± 8,2** # | 113,8 ± 7,2** # | 192,8 ± 8,2** # | 25,7 ± 4,2** # | 5,0 ± 0,6** |
ССl4 + сухой экстракт Polyscias filicifolia 200,0 мг/кг | 103,2 ± 12,6* ** # | 80,1 ± 4,6* ** # | 165,1 ± 8,4* ** # | 16,2 ± 2,6* ** # | 2,9 ± 0,6* ** # |
Примечание: * – р<0,05, достоверное отличие от группы контрольных крыс; ** – р<0,05, достоверное отличие от группы крыс с моделью СС14-гепатита, получавших физ. раствор; # – р<0,05, достоверное отличие от группы крыс с моделью СС14-гепатита, получавших силимарин
Согласно положениям ВОЗ, хронические гепатопатологии занимают одно из важнейших мест среди социально значимых болезней и являются причиной возникновения ранней инвалидизации, потери трудоспособности и смертности среди молодого населения , . Одним из главных факторов формирования и развития болезней печени является стимуляция печени большими дозами ксенобиотиков, среди которых присутствуют промышленные отходы, лекарственных препараты, наркотики, алкоголь, а также воздействие вирусов в период различных эпидемий и пандемий , , . При этом токсичные вещества окружающей среды и клинически полезные лекарства, вызывают серьезное повреждение клеток различных органов нашего тела за счет активации метаболизма высокореактивных веществ , . Необходимо также отметить, что в связи с неконтролируемым приемом биологически активных добавок, а также спортивных нутрицевтиков, также усугубляется токсическая нагрузка на печень. Однако гепатотоксичность таких веществ, как правило, недооценивается как пациентами, так и врачами , , .
Таблица 3 - Влияние хронического введения сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia на уровень процессов перекисного окисления липидов и активность антиоксидантной системы крыс с экспериментальной моделью СС14-индуцированного гепатита
Группы животных (N=10) | МДА (нмоль/г) | КАТ (мкат/л) | СОД (мкМ/л) |
Контроль самцы + физ. раствор | 2,1 ± 0,2 | 8,4 ± 0,5 | 12,2 ± 0,7 |
ССl4 + физ. раствор | 3,8 ± 0,5* | 4,5 ± 0,8* | 7,3 ± 0,6* |
ССl4 + силимарин 50,0 мг/кг | 2,9 ± 0,3** | 7,0 ± 0,6** | 10,8 ± 0,2** |
ССl4 + сухой экстракт Polyscias filicifolia 10,0 мг/кг | 2,2 ± 0,5** | 9,1 ± 0,8** | 10,2 ± 0,8** |
ССl4 + сухой экстракт Polyscias filicifolia 50,0 мг/кг | 1,8 ± 0,4** | 10,2 ± 0,4** # | 12,6 ± 0,6** |
ССl4 + сухой экстракт Polyscias filicifolia 100,0 мг/кг | 1,6 ± 0,8** | 12,1 ±1,2** # | 15,3 ± 0,7** |
ССl4 + сухой экстракт Polyscias filicifolia 200,0 мг/кг | 1,2 ± 0,2* ** # | 17,1 ± 0,8* ** # | 19,8 ± 1,3* ** # |
Примечание: * – р<0,05, достоверное отличие от группы контрольных крыс; ** – р<0,05, достоверное отличие от группы крыс с моделью СС14-гепатита, получавших физ. раствор; # – р<0,05, достоверное отличие от группы крыс с моделью СС14-гепатита, получавших силимарин
В последние годы значительное внимание исследователей сосредоточено на поиске и разработке высокоэффективных гепатопротекторов среди лекарственного растительного сырья . Принимая во внимание выраженную распространенность токсических поражений печени, эффективным и необходимом в их лечении считают использование гепатопротекторов, которые одновременно оказывали бы антиоксидантное действие, корректировали нарушение метаболических процессов и повышали активность эндогенной антиоксидантной системы , , .
Поэтому, возрастает актуальность поиска новых лекарственных препаратов, обладающих гепатозащитными свойствами в частности фитопрепаратов, которые имеют широкий диапазон действия, и характеризуются малой токсичностью, высокой эффективностью и возможность длительного применения без побочных проявлений , . При применении фитопрепаратов действует комплекс биологически активных веществ, которые благодаря их оптимальному сочетанию, оказывают благотворное влияние на функциональное состояние всего организма в целом.
В связи с вышеизложенным, нам представилось целесообразным оценить влияние хронического введения сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia в разных дозах (50,0-200,0 мг/кг) в качестве потенциального нового растительного средства, обладающего гепатопротекторными свойствами, на функциональное состояние ферментной системы печени и активность процессов ПОЛ в условиях экспериментально индуцированного токсического CCl4-гепатита у крыс.
Модель CCl4-гепатита является и продолжает оставаться фундаментальным инструментом в экспериментальной гепатологии для предварительного скрининга потенциальных гепатопротекторных препаратов и изучения механизмов повреждения печени , . Механизм токсического действия CCl4 достаточно хорошо изучен: в печени он метаболизируется цитохромом P450 с образованием высокореактивного трихлорметильного радикала (CCl3). Этот радикал запускает цепную реакцию перекисного окисления липидов, повреждая клеточные мембраны гепатоцитов, митохондрии и эндоплазматический ретикулум. В зависимости от дозы и продолжительности воздействия CCl4, наблюдается широкий спектр патологических изменений в печени , , .
В наших экспериментальных условиях мы использовали модель подострого токсического гепатита в соответствие с ранее описанной методикой . Для модели подострого токсического гепатита характерно более длительное воздействие гепатотоксического вещества, чем при остром гепатите, но не такое продолжительное, как при хроническом , . Модель подострого гепатита представляет собой промежуточную стадию между острым токсическим гепатитом (однократное введение СС14) и хроническим токсическим гепатитом. При этом в печени на модели подострого токсического гепатита проявляются не только признаки самого воспаления и распространяющегося некроза, но и начальные стадии фиброза .
Результаты настоящего исследования позволяют сделать заключение о том, что курсовое введение сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia в более низкой дозе (10,0 мг/кг, перорально) оказывает сходный гепатопротекторный эффект, сопоставимый с действием препарата сравнения в дозе 50,0 мг/кг на функциональное состояние печени в условиях экспериментальной модели СС14-гепатита. Это выражается в значительном снижении проявлений токсических, цитолитических и холестатических эффектов СС14 у экспериментальных групп крыс, причем гепатопротекторный эффект сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia существенно превышает действие препарата сравнения силимарина в отношении коррекции активности АЛТ, АСТ и ЩФ. Можно говорить о том, что применение сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia в низкой дозе (10,0 мг/кг, перорально) оказало аналогичное воздействие на активность дезинтоксикационной функции печени после поражения СС14, причем, эффективность данного экстракта находилась на одном уровне с применяемым препаратом сравнении, который вводился в дозе в 5 раз выше, чем доза экстракта.
Курсовое введение тестируемого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia в дозах 50,0 (в той же дозе, что и препарат сравнения силимарин) и 100,0 мг/кг полностью корректирует биохимические показатели ферментативной активности печени, а также редуцирует степень выраженности ПОЛ в гепатоцитов. Важно отметить, что гепатопротекторный эффект экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia в дозах 50,0 и 100,0 мг/кг в среднем превышает действие препарата сравнения силимарина примерно на 30%.
Кроме того, введение сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia в дозе 200,0 мг/кг приводит к значительному снижению патологически повышенной ферментативной активности печени и активации антиоксидантной системы в условиях экспериментально индуцированного токсического гепатита у крыс, которые превышали значения контрольных животных. По-видимому, можно говорить о значительных гепатопротекторном и антиоксидантном эффектах сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia в высокой дозировке, который, возможно, будет эффективен и при более значимых патологических повреждениях печени.
Выраженный гепатопротекторный эффект сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia, по-видимому, обусловлен особенностями его химического состава, преимущественно за счет высокого содержания в нем тритерпеновых сапонинов, обладающих антиоксидантными свойствами , , . В связи с этим, выяснение детальных молекулярно-биохимических механизмов гепатопротекторного действия сухого экстракта биомассы суспензионной культуры клеток Polyscias filicifolia будет являться предметом наших дальнейших исследований.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что хроническое введение сухого экстракта биомассы Polyscias filicifolia в дозах 50,0 и 100,0 мг/кг, перорально, проявляет выраженный гепатопротекторный эффект, а в дозе 200,0 мг/кг проявляет максимальный терапевтический гепатопротекторный эффект. Сухой экстракт биомассы Polyscias filicifolia может являться весьма перспективной фитосубстанцией для ее дальнейшего доклинического и клинического изучения в качестве нового растительного гепатопротектора.
4. Заключение
Результаты настоящего исследования свидетельствуют о выраженной антиоксидантной активности сухого экстракта биомассы Polyscias filicifolia, которая находится практически на одном уровне по эффективности с известным гепатопротектором силимарином, а по некоторым показателям и превосходит его. Данное предположение подтверждается ингибированием активности ПОЛ в организме под влиянием CCl4 и восстановлением активности антиоксидантной системы. Экспериментальные данные обнадеживают и указывают на значительный потенциал этого натурального средства в борьбе с различными заболеваниями печени. Тем не менее, для подтверждения эффективности и безопасности экстракта необходимы дальнейшие многоплановые доклинические экспериментальные исследования и клинические испытания на людях для оценки эффективности и безопасности сухого экстракта биомассы Polyscias filicifolia при различных как острых, так и хронических гепатопатологиях, а также определение оптимальной дозировки и установления эффективной и безопасной дозы экстракта для применения человеком.
Дальнейшие работы в этом направлении могут привести к созданию новых гепаторотекторных препаратов на основе сухого экстракта биомассы Polyscias filicifolia, способных улучшить качество жизни в людей, страдающих от заболеваний печени.