Experimental study of hypoglycemic effect of medicago sativa leaves extract

Full Text

Стремительный рост числа больных сахарным диабетом (СД) в мире, а также увеличение количества пациентов, страдающих от его осложнений, снижение продолжительности жизни и ранняя инвалидизация больных СД подтверждены многочисленными данными [5, 8]. На сегодняшний день, несмотря на значительный прогресс в изучении СД 2-го типа, разработку и применение большого арсенала гипогликемических препаратов, по-прежнему остаётся актуальным поиск эффективных нетоксичных средств растительного происхождения, обладающих различными фармакологическими свойствами, которые будут влиять на компоненты метаболического синдрома - гипергликемию, гиперлипидемию, реологические свойства крови, оксидативный стресс и др. [12]. Перспективный источник получения новых лекарственных средств и биологически активных добавок - люцерна посевная. С учётом этого в Национальном фармацевтическом университете (г. Харьков) путём экстрагирования водой был получен сухой экстракт из травы люцерны посевной (ЭТЛП), и определено содержание в нём биологически активных веществ. Полученный ЭТЛП представляет собой порошок от светло-коричневого до тёмно-коричневого цвета с приятным специфическим запахом, горьким вкусом, хорошо растворим в воде, водных растворах спирта, плохо растворим в этаноле, не растворим в органических растворителях: эфире, хлороформе, бензоле. В результате хроматографического и химического исследований ЭТЛП установлено наличие в нём таких групп фенольных соединений, как гидроксикоричные кислоты, кумарины, эуфлавоноиды, изофлавоноиды и дубильные вещества конденсированной группы. При разделении продуктов кислотного гидролиза фенольного комплекса на колонке полиамидного сорбента с использованием в качестве растворителя хлороформа и его смеси со спиртом были выделены вещества фенольной природы (суммарное содержание в траве люцерны посевной 3,49%): гидроксикоричные кислоты (1,37±0,03%) - n-кумаровая, феруловая, хлорогеновая, неохлорогеновая; эуфлавоноиды - кемпферол, кверцетин, апигенин, лютеолин, хризоэриол; изофлавоноиды (0,71±0,03%) - даидзеин, формононетин, генистеин и биоханин А; полифенолы (1,41±0,05%) [3, 4]. Содержание фенольных соединений в сухом ЭТЛП составляет 10,4±0,4%. С помощью автоматического аминокислотного анализатора в траве люцерны посевной установили наличие 16 аминокислот, в том числе 9 незаменимых [3, 4]. Из выделенных соединений флавоноиды (апигенин, лютеолин, кверцетин, рутин и др.), сапонины, полисахариды проявляют гипогликемическую активность, стимулируют выделение инсулина и тем самым способствуют проникновению глюкозы в клетки организма [3]. Кроме того, люцерна богата микро- и макроэлементами - Ca, Mg, Mn, Fe, Zn, Cu, K, Si, Na и F [3, 4], а СД характеризуется дефицитом Cu, Mn, Cd и Cr, что ведёт к снижению чувствительности тканей к инсулину, ухудшению усвоения ими глюкозы и повышению её содержания в крови [10]. Разнообразный химический состав люцерны обусловливает и широкий спектр её биологического действия. Люцерну используют для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, заболеваний сосудов головного мозга, острого и хронического цистита, артрита, ревматизма, СД, гипертонической болезни, гастрита, атеросклероза и др. [4]. В проведённых ранее исследованиях было установлено, что ЭТЛП в дозе 25, 50 и 100 мг/кг способен корректировать белковый обмен путём индукции синтеза белка [2]. Экспериментально определено, что для дальнейших исследований рационально использовать ЭТЛП в дозе 25 мг/кг, в которой он наиболее эффективно влияет на белковый обмен, в частности на функции мембранных белков, мембран эритроцитов и мембран гепатоцитов и кардиомиоцитов животных. Целью настоящего исследования было изучение гипогликемической активности ЭТЛП у здоровых крыс и у крыс с нагрузкой декстрозой (глюкозой) [9]. Определение возможного гипогликемического действия ЭТЛП в дозе 25 мг/кг проводили в два этапа. На первом этапе исследования определяли гипогликемическую активность ЭТЛП у здоровых крыс с массой тела 200-240 г. В качестве препаратов сравнения использовали метформин, служащий «золотым стандартом» среди бигуанидов и нашедший широкое клиническое применение при СД 2-го типа [8, 11], в дозе 50 мг/кг и растительный противодиабетический сбор «Арфазетин» в дозе 18 мг/кг (в пересчёте на крыс через коэффициент Рыболовлева) [7]. Все животные были распределены на четыре группы (по 8 особой в каждой). Животные первой группы (здоровые) внутрижелудочно получали эквивалентное количество питьевой воды, второй группы - препарат сравнения метформин, третьей - препарат сравнения «Арфазетин», четвёртой группы - ЭТЛП. У крыс всех групп определяли концентрацию глюкозы исходно и через 2, 4, 6, 8 ч после одноразового введения ЭТЛП и препаратов сравнения. На втором этапе исследования была определена гипогликемическая активность ЭТЛП у крыс с массой тела 200-240 г с нормальным углеводным гомеостазом в условиях нагрузки декстрозой (глюкозой). Определение возможного гипогликемического действия ЭТЛП при одноразовом введении проводили на модели гипергликемии, вызванной внутрижелудочным введением с помощью зонда 40% раствора декстрозы (глюкозы) в дозе 3 г/кг массы тела [9]. Все животные были распределены на пять групп (по 8 особей в каждой). За 1 ч до нагрузки декстрозой (глюкозой) животным первой и второй групп (интактной и контрольной) внутрижелудочно вводили эквивалентное количество питьевой воды, животным третьей группы - препарат сравнения метформин, четвёртой - препарат сравнения «Арфазетин», пятой - ЭТЛП. Пробы крови для определения уровня глюкозы отбирали до и через 15, 30, 60 и 120 мин после нагрузки из хвостовой вены крыс в количестве 0,01 мл [9]. Концентрацию глюкозы в крови определяли глюкозооксидазным методом с помощью ферментативного анализатора глюкозы «Эксан-Г», используя тест-наборы фирмы «Филисит-Диагностика» [6]. Исследование проводили согласно «Общим этическим принципам экспериментов на животных», которые отвечают положениям «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, которые используются для экспериментальных и других научных целей» (Страсбург, 1985). Результаты обрабатывали статистически с использованием параметрических и непараметрических методов с помощью программы Statistica 6 [1]. Содержание глюкозы в крови здоровых животных через 2, 4, 6, 8 ч во время проведения первого этапа исследования значимо не отличалось от исходных показателей. Под влиянием одноразового введения метформина в терапевтической дозе 50 мг/кг в сравнении с исходными данными отмечена тенденция к снижению уровня глюкозы через 2, 4, 6, 8 ч на уровне 6,22; 16,13; 24,42 и 24,88% соответственно (рис. 1). Максимальное снижение уровня глюкозы в крови под действием метформина в сравнении с показателями исходных данных зарегистрировано через 6 и 8 ч (в 1,32 и 1,33 раза соответственно). Под действием препарата сравнения «Арфазетина» концентрация глюкозы в крови здоровых животных снижалась через 4, 6 и 8 ч на 4,2; 12,85 и 10,05% соответственно. Гипогликемическая активность ЭТЛП через 4, 6, 8 ч составила 4,19; 12,09 и 9,77% соответственно по отношению к исходным данным (на уровне гипогликемического действия «Арфазетина» и уступая метформину). Задачей следующего фрагмента работы было изучение влияния ЭТЛП на составляющее СД 2-го типа - гипергликемию. Уровень глюкозы является мощным регулятором активности β-клеток островкового аппарата поджелудочной железы. Увеличение концентрации глюкозы в крови стимулирует выделение в кровь инсулина [5], что приводит к уменьшению содержания глюкозы в крови. После нагрузки декстрозой (глюкозой) уровень глюкозы крови в контрольной группе животных увеличился через 15 мин в 2,2 раза в сравнении с исходным уровнем. Через 120 мин гипергликемия снизилась в 1,6 ра-за, но превышала исходный уровень в 1,4 ра-за (рис. 2). По мнению ряда авторов, толерантность к глюкозе приводит к инсулинорезистентности при высоком уровне глюкозы в крови. Хотя на сегодняшний день не выявлен точный механизм, обусловливающий указанные метаболические нарушения [11]. Введение ЭТЛП увеличивало толерантность к глюкозе и, соответственно, уменьшало инсулинорезистентность. Через 15 мин гипергликемия снизилась на 24,9%, через 30 мин - на 29,9%, через 60 мин - на 19,9%, через 120 мин - на 22,7% в сравнении с контрольной группой животных. Аналогичный фармакологический эффект наблюдали после применения «Арфазетина» (см. рис. 2), что подтверждалось уменьшением гипергликемии по сравнению с контрольной группой животных на 15,9; 31,3; 20,4 и 23,5% соответственно. В группе животных, получавших на фоне нагрузки декстрозой (глюкозой) препарат сравнения метформин, уровень глюкозы через 15, 30, 60 и 120 мин после нагрузки уменьшался на 37,8; 46,4; 34,1 и 34,6% соответственно. Таким образом, ЭТЛП способен положительно влиять на толерантность к глюкозе и, возможно, приводить к уменьшению инсулинорезистентности на фоне глюкозной нагрузки и по этим свойствам не уступает растительному противодиабетическому сбору «Арфазетин». Полученные данные свидетельствуют о целесообразности использования ЭТЛП в дозе 25 мг/кг в комплексной терапии СД 2-го типа в качестве фитопрепарата с гипогликемическими свойствами. ВЫВОДЫ 1. Экстракт из травы люцерны посевной после однократного введения в дозе 25 мг/кг проявил более выраженную гипогликемическую активность через 6 ч у здоровых животных, что выражалось в снижении уровня глюкозы в крови. Его эффект приближался к действию препарата сравнения «Арфазетин». 2. После внутрижелудочного введения декстрозы (глюкозы) в дозе 3 г/кг экстракт из травы люцерны посевной при однократном введении в дозе 25 мг/кг проявлял гипогликемическую активность на протяжении всего эксперимента и статистически значимо снижал концентрацию глюкозы в крови через 15, 30 и 60 мин в сравнении с контролем. Рис. 1. Влияние экстракта из травы люцерны посевной (ЭТЛП) на концентрацию глюкозы в крови здоровых крыс (n=8); статистическая значимость различий (р ≤0,05) по отношению: *к исходным данным, **к контрольной группе. Еременко_1.tif Рис. 2. Влияние экстракта из травы люцерны посевной (ЭТЛП) на концентрацию глюкозы в крови крыс с глюкозной нагрузкой (n=8); статистическая значимость различий (р ≤0,05) по отношению: *к исходным данным, **к контрольной группе.

About the authors

R F Eremenko

National University of Pharmacy, Kharkiv, Ukraine

Email: fuatovna@rambler.ru

L N Maloshtan

National University of Pharmacy, Kharkiv, Ukraine

E Yu Yatsenko

National University of Pharmacy, Kharkiv, Ukraine

References

Supplementary files