Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Многочисленные работы последних лет показывают, что при действии на организм человека и животных различных неблагоприятных факторов химической и физической природы, стрессорных ситуаций формируется неспецифическая реакция, так называемая свободнорадикальная патология, или синдром пероксида-ции. Следствием этой реакции является возрастание уровня продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) клеточных мембран, которые способны вызывать окисление различных биологических субстратов и, тем самым, повреждать белки и липиды мембран, инактивировать ферменты, изменять структуры макромолекул, целостность клетки и внутриклеточных органелл. Указанные молекулярные механизмы лежат в основе развития различных заболеваний - лучевой болезни, атеросклероза, ишемической болезни сердца и мозга, некоторых злокачественных и алиментарных заболеваний, бронхиальной астмы, отравлений и др. (Абрамова Ж.И., Оксенгендлер Г.И.1985; Скакун Н.П., Шманько В.В., Охри-мович Л.М., 1995; Дюмаев К.М., Воронина Т.А., Смирнов Л.Д., 1995). Вместе с тем, не вызывает сомнений то, что активация ПОЛ в биологических мембранах играет большую (а в ряде случаев - определяющую) роль не только в развитии многих патологических состояний, но и в функционировании физиологических систем клетки. С процессом перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот мембранных фосфолипидов животных клеток непосредственно связана скорость клеточного деления, состояние окислительного фосфорилирования, регуляция проницаемости мембран, синтез простагландинов и стероидов, деятельность многих ферментных систем (Болдырева А.А., 1990; Ленинджер А., 1985).
Необходимым условием функционирования клетки является поддержание нормального уровня процессов свободнорадикального окисления (СРО). Скорость и регуляция ПОЛ осуществляется многокомпонентной антиоксидантной системой (АОС), которая обеспечивает связывание и модификацию свободных радикалов, предупреждение образования и разрушения перекисей, экранирование функциональных групп белков и других биомолекул. В состав АОС входят ферменты и природные анти-оксиданты, встроенные в структуру мембраны и тормозящие процесс ПОЛ за счет как обменных реакций со свободными радикалами и пере-кисными соединениями, так и путем создания более компактной структуры мембран, уменьшающей доступ кислорода к липидам.
Раскрытие роли свободнорадикального окисления структурных ли-пидов биологических мембран в первичных физико-химических процессах адаптации дало основание к успешному применению антиоксидантої в качестве средств неспецифического повышения устойчивости организма к физическим и химическим экологическим факторам и показало целесообразность их использования в качестве лечебно-профилактических средств (Смирнов Л.Д., 1997; Дроговоз СМ. с соавт., 1998; Деримедведі Л.В., 1998).
Неспецифичность мембранопротекторного действия антиоксидантов, связанная с их непосредственным влиянием на физико-химические свойства и функциональную активность биологических мембран, в частности, на рецепторную функцию и активность мембраносвязанных ферментов, обеспечивает широкий спектр биологического действия этой группы препаратов (Дюмаев К.М., Воронина Т.А., Смирнов Л.Д., 1995).
В связи с вышеизложенным, актуальным является поиск и изучение веществ природного и синтетического происхождения с антиоксидант-ными и антирадикальными свойствами.
В настоящее время в медицинской практике в качестве природных антиоксидантов используются ферментные, витаминные препараты и биофлавоноиды. Поиск синтетических антиоксидантов проводится среди ароматических и гетероциклических соединений. Данная диссертационная работа вносит вклад в проблему создания препаратов антиоксидантного действия и посвящена фармакологическому изучению новых растительных антиоксидантов полифенольной природы, относящихся к био-флавоноидам и эллаготанинам.
Растительные флавоноиды характеризуются широким спектром действия: высокой Р-витаминной активностью, диуретическим, гипоазоте-мическим, гипотензивным, гипогликемическим, эстрогенным, спазмолитическим, желчегонным, гепатозащитным, неспецифическим противогис-таминным и другими эффектами, способствуют удалению радиоактивных веществ из организма (Robak J. et al, 1996; Middleton E., 1996; Chattopad-hyay R.R. etal, 1992; Fosson E. et al., 1991; Mimica-Dukili N. et al., 1996; Shirwaikar A. et al., 1995; van Jaarsvelt H. et al., 1996; Колхир B.K. с соавт., 1995).
Наиболее изученными фармакологическими эффектами эллаготани-нов являются противовоспалительный, вяжущий, противогеморрагиче-ский и противомикробный (Беркало Л.А., 1992; Блинова К.Ф. с соавт., 1990).
Полифенольный тип строения биофлавоноидов и эллаготанинов обусловливает определенное сходство их эффектов, в частности, выраженную антиоксидантную активность (Барабой В.А., 1984; Иванченко В.А., 1989; Nawak N. et al., 1992; Takashi M, Takayuki S., 1997; Middleton E., 1996; Mitsuaki S.et al., 1995; Meyer B. et al., 1995; Oen Ke-Yu et al., 1993; Большакова И.В. с соавт., 1997; Saramet A. et al., 1996; Яковлева Л.В. с соавт., 1993). Многие авторы указывают на поликомпонентность антиокислительного действия растительных полифенолов. Так, в исследованиях in vitro и in vivo показано, что наличие подвижных атомов водорода в ароматической системе обусловливает способность к угнетению образования активных форм кислорода, обрыву цепей СРО (Рыжикова М.А. с соавт., 1997; Hong Chuang-Ye at al., 1995; Gomoglio A. et al., 1995; Nida S. et al., 1995; Halliwell В., 1991). Предполагают, что растительные флавоноиды действуют как антиоксиданты in vivo, благодаря их способности инактивировать гидроксильные радикалы (Shimoi К. et al., 1996; Ubeda A. et al, 1994; Costantino L. et al., 1994; Acker Saskia A.B.E. van et al, 1995; Притчина М.Г. с соавт., 1997). Доказано, что полифенольные соединения, образуя комплексы с Fe3+, являющимся важным фактором инициации СРО, препятствуют, тем самым, активации ПОЛ (Afonsev J.B., 1990; Budxianowski J. et al,1991; Пахомов В.П., Никулина И.Н., 1997; Halliwell В., 1996). Кроме того, растительные фенолы модулируют активность ферментов, принимающих участие в процессах липопероксидации. Так, в условиях in vitro отмечено ингибирующее влияние флавоноидов на активность липооксигеназы и циклооксигеназы (Abad M.J., Bermejo P.,1991; Budxianowski J. et al, 1991), вместе с тем, в большинстве исследований выявлено повышение активности антиокислительных ферментов, в частности, супероксиддисмутазы (СОД), глутатионпероксидазы, при действии как флавоноидов, так и дубильных веществ (Kiharu I. et al., 1996; Chen Zhi-Wu et al, 1995; Bordas E. et al, 1990; Altorjay J. et al., 1991). Существенным в антиоксидантном действии полифенолов является их си-нергическое взаимоотношение с другим естественным антиоксидантном -аскорбиновой кислотой (Shimoi К. et al., 1996; Сторожак Н.М. с соавт, 1997; Halliwell В, 1996; Nida S. et al, 1995). Характерно, что соединения, относящиеся к разным классам полифенолов, не в одинаковой степени ингибируют липопереокисление. Более высокой антиокислительной активностью обладают представители дубильных веществ (Иванченко В.А. с соавт, 1989; Cheisi М, Shweller R, 1995).
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Экспериментальное обоснование наличия гастро-, гепато-, радио- и кардиопротекторного действия у растительных антиоксидантов - производных эллаготанинов и биофлавоноидов.
Основные задачи исследования:
-
Изучить антиоксидантные свойства субстанций альтана, пифла-мина и эллаговой кислоты in vitro и in vivo, определить острую токсичность и терапевтический индекс.
-
Исследовать гастропротекторные свойства альтана на моделях поражения желудка, толстого кишечника и прямой кишки.
-
Выявить радиопротекторные свойства альтана при острой лучевой болезни у крыс.
-
Оценить гепатопротекторные свойства альтана и пифламина на модели хронического гепатита у крыс, а также влияние препаратов на процессы гидроксилирования в микросомах и энергообразования в митохондриях.
-
Изучить кардиопротекторные свойства эллаговой кислоты на моделях острого и хронического поражения миокарда.
Объектами исследования служили препараты эллаготанинов - альтан и эллаговая кислота, полученные из соплодий ольхи, и препарат биофла-воноидной природы - пифламин, полученный из травы гороха посевного.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые в качестве антиоксидантов предложены дубильные вещества группы эллаготанинов - альтан и эллаговая кислота. Полифенольная структура этих субстанций позволила предположить наличие у них антирадикальных и антиоксидантных свойств. В процессе изучения определен интервал эффективных доз препаратов (0,5-1,0 мг/кг), что позволило выявить мембраностабилизирующее и антиок-сидантное и исключить повреждающее действие эллаготанинов. Использование эллаготанинов в малых дозах открывает широкие возможности их применения в качестве нетоксичных и эффективных лекарственных средств.
Пифламин, как третий объект исследования в данной диссертационной работе, является новым препаратом традиционного направления природных биофлавоноидов. Вместе с тем, сумма биологически активных веществ пифламина впервые получена из травы гороха посевного и изучены его фармакологические свойства.
Экспериментальное изучение гастро-, радио-, гепато- и кардиопро-текторных свойств альтана, пифламина и эллаговой кислоты послужило обоснованием для внедрения препаратов в медицинскую практику. На сегодняшний день препараты находятся на различных этапах внедрения. Представленные в диссертации результаты экспериментов были включены в отчеты по доклиническому изучению субстанций и таблеток альтана и пифламина, которые направлены в Фармакологический Комитет Украины. В настоящее время для таблеток альтана успешно завершены две фазы клинических испытаний, и препарат разрешен к медицинскому применению и внедрению в промышленное производство в качестве противовоспалительного и репаративного средства для лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки (Выписка из протокола заседания ФК МЗУ № 5 от 30.05.96 г.). Таблетки пифламина находятся в первой фазе клинических испытаний в качестве гепатопротектора (Выписка из протокола заседания ФК МЗУ № 4 от 30.04.98 г.).
В результате проведенных исследований предложены два новых ан-тиоксидантных препарата альтан и эллаговая кислота, которые впервые получены на основе дубильных веществ группы эллаготанинов, что открывает перспективы для дальнейшего поиска антиоксидантов.
Кроме того, предложенные препараты альтан, пифламин и эллаговая кислота являются объектами для широкого фармакологического изучения с целью выявления новых показаний для их применения.
Научно-практическое значение имеют результаты по изучению механизмов гастро-, гепато- и кардиопротекторного действия, связанные с мембраностабилизирующим и антиоксидантным действием препаратов.
АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ была проведена на V и VI Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство", (Москва, 1998, 1999); на республиканской научно-практической конференции, посвященной 75-летию Украинской фармацевтической академии, (Харьков, 1996); на международной конференции, посвященной 75-летию со дня рождения проф.Д.П.Сало, Харьков, 1998.
Материалы данной диссертации отражены в 29 печатных работах, из них 18 статей, 10 тезисов и 1 монография.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Работа изложена на 325 страницах машинописного текста и включает 67 таблиц, 40 рисунков, 395
источников литературы, из них 95 - иностранных авторов.
Диссертация состоит из введения, восьми глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и списка литературы.
![Экспериментальное обоснование применения блокаторов никотиновых и глутаматных рецепторов для лечения никотиновой зависимости [Электронный ресурс]](/i/i/4368/186520.png "Экспериментальное обоснование применения блокаторов никотиновых и глутаматных рецепторов для лечения никотиновой зависимости [Электронный ресурс] Захарова Елена Сергеевна")