Биологическая активность экстракта Urtica cannabina L

Биологическая активность экстракта Urtica cannabina L.

Губин К.В., Сенъкова А.В., Ханина М.А., Агеева Т.А. Biologycal activity of Urtica cannabina L. extract

Gubin K.V., Sen'kova A.V., Khanina M.A., Ageyeva T.A.

Новосибирский государственный медицинский университет, г. Новосибирск

© Губин К.В., Сенькова А.В., Ханина М.А., Агеева Т.А.

Сухой экстракт Urtica cannabina L., содержащий комплекс биологически активных веществ, вводили мышам внутриже-лудочно при проведении полихимиотерапии с целью снижения ее токсичности. Патоморфологические исследования показали, что экстракт U. cannabina уменьшает выраженность токсического действия (дистрофия, некроз гепатоцитов) полихимиотерапии на печень. Наиболее эффективным является режим введения экстракта до и после полихимиотерапии.

Ключевые слова: Urtica cannabina L., биологически активные вещества, полихимиотерапия, печень.

The dry Urtica cannabina L. extract, containing complex of biologically active materials in different regimes introduced to mice with conducting poly-chemotherapy for the purpose of reduction in its toxicity. As a result a pathomorphological study of the liver of mice it was proven that the extract of U. cannabina decreases the manifestation of the toxic action (dystrophia and the necrosis of the hepatocytes) of poly-chemotherapy on a liver. Most effective is the regime of extract introduction before and after poly-chemotherapy.

Key words: Urtica cannabina L., biologically active materials, poly-chemotherapy, liver.

УДК 615.322:582.635.5:615.451.16.076

Введение

Как при естественном течении опухолевого процесса, так и при его лечении цитостатиками в организме развиваются глубокие расстройства гемо- и лимфоди-намики, что создает благоприятную основу для накопления в органах и тканях продуктов клеточного метаболизма и токсинов. В первую очередь повреждаются клетки печени как основного органа, участвующего в процессе детоксикации и метаболизма противоопухолевых препаратов [8, 18].

Унифицированные схемы антибластомного лечения не учитывают индивидуальной особенности характера и течения заболевания у различных больных, а также наличия сопутствующих патологических процессов, что вызывает необходимость проведения дополнительных коррекционных мероприятий [2, 10, 13].

В связи с этим становится очевидной проблема повышения эффективности противоопухолевой терапии и уменьшения ее побочных проявлений, разработки патогенетически обоснованных методов коррекции нарушений гомеостаза, обусловленных развитием злока-

чественного процесса и проводимым цитостатическим лечением [3, 4, 7, 12].

Наиболее перспективными в этом плане являются модификаторы биологических реакций, к которым относятся препараты из лекарственных растений [16]. Данная группа выгодно отличается от остальных лекарственных средств прежде всего широким спектром фармакологических эффектов, низкой токсичностью, высокой биодоступностью и отсутствием побочных эффектов [5].

В этом плане представляет интерес малоизученный вид рода крапивы Urtica cannabina L. — крапива конопле-видная (к. коноплевидная), которая обладает значительными сырьевыми запасами [6, 9] и издавна применяется в народной и традиционной медицине как антитоксическое, антиоксидантное, мочегонное, общеукрепляющее, противовоспалительное, поливитаминное, противолихорадочное и кровоостанавливающее средство [11, 17].

Цель исследования — изучить влияние экстракта к. коноплевидной (ЭКК) на патоморфологические изменения в печени мышей при проведении полихимиотерапии (ПХТ).

Губин К.В., Сенькова A.B., Ханина М.А., Агеева Т.А. Материал и методы

Исследовалась надземная часть к. коноплевид-ной, собранная в Новосибирской области в фазу цветения в 2008 г. Общий фитохимический анализ проведен фармакопейными и общепринятыми методиками. Анализ компонентного состава и количественного содержания биологически активных веществ (БАВ) проводили методами титриметрии, гравиметрии, хроматографии, спектрофотометрии, хро-матоспектрофотометрии, высокоэффективной жидкостной хроматографии, ядерно-магнитного резонанса, атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой [15].

Экстракт к. коноплевидной получали методом дробной мацерации при нагревании.

Эксперименты проведены на беспородных мышах-самцах массой тела 20—22 г развода вивария Института цитологии и генетики СО РАН (г. Новосибирск). Животные были распределены по группам согласно схеме эксперимента (табл. 1). Мыши содержались в соответствии с правилами, принятыми Европейской конвенцией (Страсбург, 1986). В качестве экспериментальной модели использовали цитотоксическое повреждение печени комплексом антибластомных препаратов с различными механизмами действия по программе CHOP, используемой для лечения опухолей крови. Цитотоксическую модель создавали однократным введением в хвостовую вену комплекса противоопухолевых препаратов в дозах, равных 1/5 ЛД50: ци-клофосфан 50 мг/кг массы тела, доксорубицин 4 мг/кг массы тела, винкристин 0,1 мг/кг массы тела и пред-низолон 5 мг/кг массы тела внутрибрюшинно в течение 5 последующих суток.

Части животным внутрижелудочно через зонд вводили ЭКК после ПХТ (ПХТ + ЭКК), а части — до и после ПХТ (ЭКК + ПХТ + ЭКК) в дозе 200 мг/кг массы тела в течение 3 и 7 сут. ЭКК предварительно растворяли в крахмальной слизи, объем разовой дозы составлял 0,2 мл. Препарат сравнения — а-токоферол ацетат (а-Т) в дозе 1,7 мг/кг массы тела в крахмальной слизи вводили животным в аналогичном режиме.

Забор материала для последующего патоморфоло-гического исследования производили на 3-и и 7-е сут после ПХТ. Для гистологического исследования печень фиксировали в 10%-м нейтральном формалине,

Биологическая активность экстракта Urtica cannabina L.

Таблица 1

Распределение экспериментальных животных по группам и виды проводимой терапии

Группа Вид терапии

Контрольная № 1 (n = 8) —

Контрольная № 2 (n = 8) ПХТ

Контрольная № 3

подгруппа № 3.1 ЭКК в течение 10 дней

подгруппа № 3.2 ЭКК в течение 14 дней

4-я

подгруппа № 4.1 7 дней ЭКК + ПХТ + 3 дня ЭКК

подгруппа № 4.2 7 дней ЭКК + ПХТ + 7 дней ЭКК

5-я

подгруппа № 5.1 ПХТ + 3 дня ЭКК

подгруппа № 5.2 ПХТ + 7 дней ЭКК

6-я

подгруппа № 6.1 7 дней а-Т + ПХТ + 3 дня а-Т

подгруппа № 6.2 7 дней а-Т + ПХТ + 7 дней а-Т

обезвоживали в растворах спирта этилового возрастающей концентрации, просветляли ксилолом и заливали в парафин. На микротоме изготавливали срезы толщиной до 5 мкм и окрашивали гематоксилином и эозином. При морфометрическом исследовании подсчитывали объемные плотности Vv (%) нормальных и дистрофически измененных гепатоцитов, некрозов паренхимы печени и численную плотность двуядерных гепатоцитов Nai.

Для обработки полученных результатов использовали программы Gel-Pro Analyzer 4.0, Adobe Photoshop C52, VideoTesT Morphology 5. Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью программ Statistica MS Excel, OriginPro 7.5. Для выявления статистической значимости различий использовали параметрический критерий Стьюдента. С помощью критерия Шапиро—Уилки была проведена проверка нормальности распределения данных.

Результаты и обсуждение

В надземной части к. коноплевидной установлено присутствие широкого спектра БАВ фенольной природы, полисахаридов, хлорофиллов, аскорбиновой кислоты, каротиноидов, филлохинона, 60 макро- и микроэлементов.

Установлено содержание основных групп БАВ (в пересчете на абсолютно сухое сырье): кумаринов (0,7%), флавоноидов (1,8%), гидроксикоричных кислот (1,4%), дубильных веществ (1,1%), водорастворимых полисахаридов (9,7%), каротиноидов (0,35%), хлоро-филлов (0,50%), аскорбиновой кислоты (530,4 мг%), филлохинона (32,8 мг%), макро- и микроэлементов (мкг/г): B (27,3), Na (122,2), Mg (3445,0), Si (2455,0), P (4124,0), K (19619,0), Ca (41945,0), Ti (38,07), Cr (2,8), Mn (25,2), Fe (499,0), Ni (2,3), Cu (4,8), Zn (16,0), Co (1,6), Se (0,9), Br (35,3), Rb (2,2), Sr (104,0), Zr (16,0), Mo (0,85), Ba (31,3), Pb (0,3).

ЭКК — сухой рассыпчатый порошок темно-зеленого цвета, горького вкуса, легко растворимый в водно-спиртовых смесях, растворимый в воде при нагревании. По качественному составу БАВ, макро-и микроэлементов ЭКК соответствует исходному сырью, количественное содержание отдельных групп БАВ (в пересчете на абсолютно сухой экстракт): кумарины (3,91%), флавоноиды (8,16%), гидрокси-коричные кислоты (5,83%), водорастворимые полисахариды (7,9%), каротиноиды (1,28%), хлорофиллы (2,88%), аскорбиновая кислота (758,0 мг%). Макро-и микроэлементы к. коноплевидной различаются по степени миграции из сырья в ЭКК. Можно отметить ряд элементов, содержание которых в ЭКК превышает их содержание в исходном сырье (мкг/г): Mg (5458,0), K (52876,0), Cr (19,6), Mn (27,9), Ni (11,2), Cu (7,99), Zn (52,4).

Гистологические исследования печени контрольной группы мышей через 3 сут после ПХТ выявили выраженные деструктивные и дисциркуляторные изменения: центролобулярное полнокровие, нарушение балочного строения, коллапс синусоидов. Во многих гепатоцитах определялась зернистость и отек цитоплазмы, центральное расположение ядер с перину-клеарной зоной просветления — картина гидропиче-ской и баллонной белковой дистрофии гепатоцитов. Обнаружены частые внутридольковые центролобу-лярные микронекрозы и очаговые некрозы гепато-цитов. Данные изменения прогрессивно нарастали и достигали максимальной выраженности к 7-м сут после ПХТ.

При исследовании печени мышей с разными режимами введения ЭКК было выявлено, что введение ЭКК эффективно снижает развитие деструктивных изменений в паренхиме печени, возникаю-

щих в результате проведения ПХТ (табл. 2). Так, доля дистрофически измененных гепатоцитов была в 1,5 раза меньше при введении экстракта крапивы в режиме: 7 дней ЭКК + ПХТ + 3 дня ЭКК по сравнению с контрольной группой животных, получивших ПХТ. Доля некрозов в печени групп животных при введении ЭКК в режиме ПХТ + 3 дня ЭКК в 1,4 раза, а в группе с режимом введения экстракта: 7 дней ЭКК + ПХТ + 3 дня ЭКК в 2,4 раза была меньше по сравнению с контрольной группой животных, получивших ПХТ (табл. 2). Подобная закономерность была обнаружена и при анализе суммарных альтеративных изменений. Таким образом, установлено, что комбинация введения ЭКК при проведении ПХТ достоверно снижает развитие деструктивных изменений паренхимы печени. Причем более значительный эффект зарегистрирован в режиме введения ЭКК до и после ПХТ. При введении ЭКК наблюдается нарастание численной плотности двуядерных гепатоцитов. Данное явление можно объяснить тем, что предварительное введение ЭКК дает возможность животному организму усилить собственную антиок-сидантную систему, что позволило в дальнейшем предотвратить сильные метаболические нарушения. Следовательно, профилактическое введение ЭКК более эффективно предотвращает развитие деструктивных изменений паренхимы печени при проведении цито-статической терапии.

При сравнительном микроскопическом анализе изменений в печени животных при проведении ПХТ в комбинации с введением ЭКК и препарата сравнения (a-T) существенных различий не обнаружено. Однако при морфометрии было выявлено, что ЭКК более эффективно предотвращает развитие деструктивных изменений паренхимы печени, чем a-T. Так, количество некрозов при введении ЭКК было в 1,9 и 1,4 раза меньше по сравнению с введением a-T в режимах: 7 дней a-T + ПХТ + 3 дня a-T и 7 дней a-T + ПХТ + 7 дней a-T соответственно по сравнению с группой животных, получавших ЭКК в тех же режимах (табл. 2).

Неоспоримое преимущество ЭКК — это широта проявляемой биологической активности, что связано с присутствием в его составе как гидрофильных (феноль-ные соединения, витамин С), так и липофильных БАВ (хлорофиллы, каротиноиды, филлохинон). Известно, что наиболее сбалансированными и перспективными

Губин К.В., Сенькова A.B., Ханина М.А., Агеева Т.А.

Биологическая активность экстракта Urtica cannabina L.

Таблица 2

Зависимость морфометрических показателей клеток печени животных от режимов введения ЭКК и а-Т

Схема эксперимента Нормальные гепатоциты, Vv, % Гепатоциты в состоянии дистрофии, У\, % Некрозы паренхимы печени, У\, % Суммарные альтера-тивные изменения в печени, У\, % Двуядерные гепатоциты, Nai

Интактные 80,8 ± 0,8 5,5 ± 0,1 9,0 ± 0,5 14,5 ± 0,4 1,3 ± 0,02

Контрольная группа (ЭКК 10 дней) 83,6 ± 1,0 7,1 ± 0,2 6,2 ± 0,4 13,3 ± 0,3 1,0 ± 0,02

Контрольная группа (ЭКК 14 дней) 83,5 ± 1,2 5,3 ± 0,2 5,8 ± 0,1 11,0 ± 0,2 0,9 ± 0,02

Контрольная группа — ПХТ (забой на 3-и сут после введения) 49,4 ± 1,2 18,2 ± 0,7 27,8 ± 1,0 46,0 ± 1,2 1,1 ± 0,02

Контрольная группа — ПХТ (забой на 7-е сут после введения) 43,8 ± 1,4 19,3 ± 0,6 35,3 ± 1,3 54,5 ± 1,2 0,5 ± 0,01

ПХТ + 3 дня ЭКК 57,9 ± 2,4* 19,7 ± 0,5* 20,0 ± 0,9 39,7 ± 2,6* 1,1 ± 0,02

ПХТ + 7 дней ЭКК 46,6 ± 1,5* 22,0 ± 0,7 29,4 ± 1,1* 51,4 ± 1,6* 0,6 ± 0,02

7 дней ЭКК + ПХТ + + 3 дня ЭКК 71,6 ± 1,9* 12,4 ± 0,4* 11,8 ± 0,5* 24,2 ± 1,9* 1,6 ± 0,02

7 дней ЭКК + ПХТ + + 7 дней ЭКК 57,5 ± 1,6* 18,7 ± 0,5 21,7 ± 0,7* 40,4 ± 1,6* 0,7 ± 0,01

7 дней а-Т + ПХТ + + 3 дня а-Т 61,6 ± 1,4 12,5 ± 0,4 22,7 ± 0,8 35,2 ± 1,5 1,3 ± 0,02

7 дней а-Т + ПХТ + + 7 дней а-Т 50,5 ± 1,6 17,5 ± 0,6 30,1 ± 1,15 47,6 ± 1,6 1,0 ± 0,02

Примечание. * — достоверные отличия показателей между ЭКК при р < 0,05.

для клинического применения антиоксидантными и антирадикальными средствами являются комплексы веществ, действующих как в водной, так и в липид-ной фазах, и влияющих на процессы липоперокси-дации и радикалобразования [1]. Присутствие биогенных элементов в ЭКК увеличивает эффективность его биологической активности, поскольку можно предположить наличие своевременной и адекватной коррекции нарушений минерального обмена, возникающих при проведении ПХТ [14].

Заключение

Экстракт к. коноплевидной обладает способностью корректировать деструктивные изменения клеток печени мышей при экспериментальной ПХТ.

группами без предварительного введения и с предварительным введением

Литература

1. Букатин М.В., Овчинникова О.Ю. К вопросу применения биологических антиоксидантов природного происхождения в клинической практике // Фундаментальные исследования. 2006. № 6. С. 29—30.

2. Власова В.П., Дроздова Г.А., Захаркин А.Г. и др. Модуляция клеточной активности при эндогенной интоксикации // Вестн. нов. мед. технологий. 2007. Т. 14, № 1. С. 132—133.

3. Высоцкая В.В., Попова Н.О., Недавняя И.О. Препараты, обеспечивающие переносимость цитостатиков и улучшающие качество жизни больных в процессе химиотерапии // Сиб. онколог. журн. 2004. № 1. С. 51—54.

4. Головкин Б.Н., Руденская Р.Н., Трофимова И.А., Шре-тер А.И. Биологически активные вещества растительного происхождения, М.: Наука, 2001. 350 с.

5. Гольдберг Е.Д., Зуева Е.П. Препараты из лекарственных растений в комплексной терапии злокачественных новообразований. Томск, 2000. 129 с.

6. Крылов П.Н. Флора Западной Сибири. Вып. 4. Томск, 1930. С. 806-810.

7. Лазарев А.Ф., Шойхет Я.Н. Оптимизация методов хирургического и лекарственного лечения рака желудка. Барнаул: ОАО «Алтайский полиграфический комбинат», 1996. 182 с.

8. Лосева М.И., Поспелова Т.И., Солдатова Г.С. и др. Отдаленные последствия противоопухолевой терапии гемо-бластозов // под ред. профессора М.И. Лосевой. Новосибирск: ИПП «Art-avenue», 2005. 364 с.

9. Малышева Л.И., Пешкова Г.А. Флора Сибири: в 14 т. Новосибирск: Наука, 1993. Т. 5. С. 25-27.

10. Немцова Е.Р., Безбородова O.A., Золотавкина Ю.Б. и др. Состояние антиоксидантной и иммунной систем организма с токсикозом, индуцированным злокачественным процессом и противоопухолевым лечением // Рос. онколог. журн. 2006. № 5. С. 27-33.

11. Растительные ресурсы СССР, цветковые растения, их химический состав, использование. Сем-ва Magnoliaceae — Limaniaceae. Л.: Наука, 1984. 460 с.

12. Сакаева Д.Д. Методы коррекции токсической нейтро-пении при комбинированной химиотерапии злокачествен-

ных опухолей // Рос. биотерапевт. журн. 2003. Т. 2, № 2. С. 39—46.

13. Соломаха A.A. Современные теоретические аспекты эндогенной интоксикации // Вестн. нов. мед. технологий. 2006. Т. 13, № 4. С. 21—23.

14. Суджян A.B., Горожанская Э.Г., Розанова Н.Б., Мура-дов АЛ. Метаболические изменения и их коррекция в онкологии // Вестн. РОНЦ им Н.Н. Блохина РАМН. 1991. Т. 2, № 2. С. 14—16.

15. Ханина М.А., Серых Е.А. Перспективы использования полыни обыкновенной в медицинской практике // Журн. эксперим. и клинич. медицины. 2006. № 1—2. С. 53—60.

16. Чердынцева Н.В., Литвяков O.B., Кокорев и др. Роль системы иммунитета в противовопухолевой активности модификаторов биологических реакций различной природы // Сиб. онкологич. журн. 2002. № 1. С. 56—61.

17. Чжуд-Ши. Памятник средневековой тибетской культуры: перевод с тибет./предисл. Д.Б. Дашиева, С.М. Николаева. Новосибирск: Наука, Сиб. отделение, 1988. 349 с.

18. Шкурупий В.А. Ультраструктура клеток печени при стрессе. Новосибирск: Наука, 1989. 142 с.

Поступила в редакцию 08.04.2011 г.

Утверждена к печати 01.06.2011 г.

Сведения об авторах

К.В. Губин — аспирант кафедры фармакогнозии и ботаники НГМУ (г. Новосибирск). А.В. Сенъкова — канд. мед. наук, ассистент кафедры фармакогнозии и ботаники (г. Новосибирск). М.А. Ханина — д-р фарм. наук, профессор кафедры фармакогнозии и ботаники НГМУ (г. Новосибирск). Т.А. Агеева — д-р мед. наук, профессор кафедры фармакогнозии и ботаники НГМУ (г. Новосибирск).

Для корреспонденции

Губин Кирилл Владимирович, тел. 8-913-206-6732, 8-952-942-8346; e-mail: gubinow@mail.ru