ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ФАРМАКОЛОГИИ»
СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ
РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ МЕДИЦИНСКИХ НАУК
Диссертация
на соискание ученой степени
Автор:
ВАСИЛЬЕВ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЭКСТРАКТОВ
ЭКДИСТЕРОИДСОДЕРЖАЩИХ РАСТЕНИЙ
В УСЛОВИЯХ МОДЕЛЕЙ
СИНДРОМА ПОВЫШЕННОЙ ВЯЗКОСТИ КРОВИ
2.
Химические и биологические свойства экдистероидов
и анализ перспектив
их практического использования.
Экдистероиды (греч. exydis – линька) – группа полигидроксилированных стероидных соединений, обладающих активностью гормонов линьки и метаморфоза членистоногих [Goodwin T.W. et al., 1978]. Экдистероиды являются самым распространенным и многочисленным семейством стероидных соединений в биосфере; они участвуют в жизнедеятельности практически всех классов организмов, выполняя множественные функции у представителей животного и растительного мира [Rees H.H., 1995; Lafont R., 2003]. В соответствии с источником выделения эти вещества разделяются на зоо- и фитоэкдистероиды. Наиболее массово они обнаружены в папоротниках, голосеменных и высших цветковых растениях, у членистоногих (насекомые и ракообразные), в некоторых одноклеточных простейших, древних группах кишечнополостных (медузы, полипы, кораллы), а также в моллюсках, кольчатых и плоских червях [Ахрем A.A., Ковганко Н.В., 1989; Lafont R., 2003]. Зооэкдистероиды присутствуют более чем у 90% видов животного мира, а именно у членистоногих, количество видов которых достигает 1 миллиона [Ахрем A.A. и др., 1973; Абубакиров Н.К., 1975; Nakanishi К., 1971; Horn D., 1971]. Ни одним из видов млекопитающих экдистероиды не синтезируются, в организм человека и теплокровных животных они поступают, в основном вместе с растительной пищей [Lafont R., 2003]. Впервые зооэкдистероиды в кристаллической форме были выделены в 1954 г. – из 500 кг куколок тутового шелкопряда (ВотЫх morí) удалось выделить 25 мг вещества [Butenandt A., Karlson Р., 1954]. В 1965 г. с помощью рентгеноструктурного метода была окончательно расшифрована формула а-экдизона [Huber R., Hoppe W., 1965; Karlson P. et al., 1965]. Первые представители фитоэкдистероидов были получены в 1966-1967 гг. из растения Podocarpus nakaii Hay. – понастерон A [Nakanishi К. et al., 1966], 20- гидроксиэкдизон – из Podocarpus elatus [Galbraith M.N., Horn D.H.S., 1966], 20- гидроксиэкдизон и инокостерон – из корней Achyranthes fauriei [Takemoto Т. et al., 1967], 20-гидроксиэкдизон и полиподин В – из корневищ папоротника Polypodium vulgare [Jizba J. et al., 1967]. Последующие исследования позволили установить, что экдистероиды широко распространены в растительном мире. В настоящее время идентифицировано более 150 видов экдистероидов, выделенных из растительных объектов. Оказалось, что фитоэкдистероиды, имея в целом структурное сходство с молекулой экдизона (основной гормон линьки беспозвоночных), характеризуются гораздо большей вариабельностью химических структур, чем зоо- экдистероиды. В 90-е годы прошлого века из китайского гриба-трутовика (Polyporous umbellatus) выявлены экдистероиды с новыми структурами (polyporusterone A…G), в количестве 0,1-3,0 мг/кг [Ohsawa Т. et al., 1992; Ishida Н. et al., 1999]. Из грибов Tapinella panuoides и Paxillus atrotomentosus (свинушка толстая) в этот же период получены новый тип эргостановых экдистероидов (paxillosterone, atrotosterone, malakosterone) и их производные [Vokac К. et al., 1998а; 1998Ь]. В связи с этим предложен соответствующий термин – микоэкди- стероиды.
Характерными элементами химической структуры экдистероидов являются [Лафон Р., 1998]:
- общее число углеродных атомов составляет 27, 28, 29 или 30 у соединений с полной боковой цепью или 19, 21 и 24 у веществ, имеющих разрыв боковой цепи в положениях С17-С20, С20-С22 И С24-С25;
- наличие 3ß-OH-, За-OH-, либо 3-оксо-групп;
- присутствие ОН-групп в положениях Сь С2, С5, Си, С19;
- присутствие ОН-групп в положениях С20, С22, С23, С24, Сг5> С26/27 У соединений, имеющих боковую цепь;
- конъюгирование в положениях С2, С3, С20, С22 или С25 с неорганическими кислотами (сульфаты), органическими кислотами (ацетаты, циннаматы, бензоаты, пальмитаты, n-кумараты), углеводами (галактозиды, глюкозиды, ксилозиды) или кетонами (2,3- и 20,22-ацетониды);
- наличие дополнительных ненасыщенных связей Д9“11, Д24“25, Д25“26 или Д24“
- присутствие 5- или 6-членных лактонных колец.
Таким образом, может иметь место достаточно большое количество комбинаций, теоретически можно ожидать более 1000 различных структур. Возможно предположение, что идентифицированные на сегодняшний день фитоэкдистерои- ды составляют лишь незначительную часть тех соединений, которые существуют в природе [Лафон Р., 1998]. Это находит подтверждение в том, что новые экди- стероиды продолжают обнаруживать в различных источниках [Miyata Y. et al., 2007; Wang Y.S. et al., 2007; Tan C.Y., 2003; dos Santos T.C. et al., 2001; Li X.Q. et al., 2000; Hunyadi A. et al., 2007; Bathori M. et al., 2004; Sun Y., Yasukawa K., 2008].
Наиболее полно изучены функции зооэкдистероидов, регулирующих процессы роста, дифференциации и метаморфоза насекомых [Ахрем А.А. и др., 1973].
Зооэкдистероиды в концентрациях
10-10 M инициируют превращения, происходящих в эмбриогенезе и ходе развития личинки с метаморфозом до взрослого насекомого [Ахрем А.А., Ковганко В.В., 1989; Kozlova T., Thummel С.S., 2000]. Периодические линьки вызваны пиками содержания экдистероидов, синтезируемых в проторакальных железах под воздействием нейропептидов, вырабатываемых в мозге насекомых [Smith S., 1998]. Аналогичные физиологические эффекты экдистероиды проявляют по отношению к моллюскам, гельминтам и кольчатым червям [Rees Н.Н., 1995]. Некоторые морские организмы (пикногониды и кораллы) секретируют весьма высокие уровни экдистероидов (10″3 М), которые рассматриваются как средство защиты от нападения хищников. Например, выброс экдистероидов Pycnogonum litorale против десятиногого ракообразного Carcinus maenas, вызывает нарушение гормонального равновесия и отпугивания хищника [Томашко К.Х., Гуклер Р., 1996]. Вопросы биологической активности зооэкдистероидов у членистоногих более подробно рассмотрены в монографиях и обзорах [Ахрем А.А., Ковганко Н.В., 1989; Володин В.В., 2003; Lafont R., Dinan L., 2003].
В ходе длительной эволюции, приуроченной к генезису горных систем, в экстремальных условиях жизнеобитания на базе древней растительности по окраинам ледников, реликты плейстоценового флористического комплекса стали обладателями особой формы метаболизма, при котором специфика вторичного обмена веществ стала сопровождаться биосинтезом фитоэкдистероидов [Балтаев У.А., 2000]. Биологическая функция фитоэкдистероидов заключается в экорегу- ляции взаимоотношений между растениями и насекомыми. Согласно одной из наиболее обоснованных гипотез, фитоэкдистероиды являются аллеохимическими токсинами и антифидантами для неадаптированных видов насекомых-фитофагов. Фитоэкдистероиды рассматриваются как часть многокомпонентной химической защитной стратегии, которая выработалась в процессе коэволюции растений и растительноядных беспозвоночных [Барбье М., 1978; Харборн Д., 1985; Тимофеев Н.П., 2008; Тимофеев Н.П., 2009; Тимофеев Н.П., 2009; Dinan L., 1998].
В 60-х годах XX века обнаружение громадных количеств экдистероидов в растениях (в миллионы раз превышающих их концентрацию в насекомых) было большой научной сенсацией. Предполагалось, что это открытие позволит найти экологически безопасный и весьма эффективный метод управления численностью насекомых-вредителей. Однако, как выяснилось при детальных исследованиях, большинство насекомых невосприимчивы и научились эффективно детоксициро- вать фитоэкдистероиды, поступающие через ротовой аппарат и стали взамен синтезировать экдистероиды собственного производства (экдизоны) – по другим метаболическим путям, отличным от растений [Дайнен Л., 1998]. Тем не менее, 40- летние исследования в области клеточной и молекулярной биологии, экологической генетики и физиологических наук привели к еще более значительным открытиям: экдистероиды являются естественными лигандами в молекулярных системах переключения генов [Suhr S.T. et al., 1998; Wang S.F. et al., 2000; Carlson G.R. et al., 2001; Jepson I. et al., 2002]; механизмы экдистероид-индуцированных систем экспрессии генов, подобные в клетках насекомых, применимы и к млекопитающим, включая человека [Saez Е. et al., 2000; Albanese С. et al., 2000; Evans R.M., Saez E., 2001]; экдистероидиндуцированные системы можно искусственно конструировать, модифицировать и клонировать, создавая рекомбинатные белки- рецепторы и активаторы транскрипции на основе стероидных, тиреоидных, рети- ноидных рецепторов насекомых и млекопитающих, ретро- и альфа-вирусов, бактериофагов и шоковых белков [Vogtli М. et al., 1998; Vegeto Е. et al., 1999; Natesan S., Gilman M.Z., 2000; Aarnisalo P. et al., 2002; Jessee J., Ciccarone V.C., 2002]. Значимость последнего открытия чрезвычайно актуальна в постгеномную эру медицины” и ожидаются большие объемы инвестиционных вложений в освоение методов молекулярной и генной терапии [Juliano R.L. et al., 2001]. С завершением расшифровки геномной библиотеки человека предполагается, что с помощью генных «переключателей» можно будет воздействовать на клетки, продуцирующие ущербные для организма структуры и остановить развитие болезни, не восприимчивой к лечению обычными методами [Kucharova S., Farkas R., 2002; Wolter S. et al., 2002]. Аналогично, можно осуществлять встраивание и точечное включение отсутствующих в клетках организма-хозяина генов, ответственных за выработку целевых терапевтических агентов, а также запустить в работу факторы регенерации поврежденных тканей [Patrick C.W. et al., 2001]. Механизмы взаимодействия экдистероидов с мембранными рецепторами в качестве сигнальных молекул, активизирующих вторичные мессенджеры, только еще начинают изучаться [Constantino S. et al., 2001; Wolter S. et al., 2002], но этот факт не препятствует широкому практическому использованию экдистероидсодержащих препаратов при нарушениях сердечно-сосудистой, центральной нервной и репродуктивной систем, общего гомеостаза организма [Тимофеев Н.П., 2001; Falkenstein Е. et al., 2000]. Помимо этого, экдистероиды могут взаимодействовать лишь с экдистеро- идным рецептором (EcR), не влияя на другие стероидные рецепторы у млекопитающих, что позволяет исключить отрицательные побочные эффекты при моделировании экдизон-индуцированных систем [Мак P., Karathanasis S.K., 1997; Evans R.M., SaezE., 2001].
В связи с этим, в настоящее время востребованы такие источники экдистероидов или экдистероисодержащих композиций, которые бы характеризовались высокой активностью при минимальных дозах, отсутствием токсичности, устойчивостью к распаду, быстрой элиминацией из организма, малой стоимостью и масштабируемостью производства [Rossant J., McMahon A., 1999; Saez E. et al., 2000].
Зооэкдистероиды содержатся в насекомых в следовых количествах и не рассматриваются в качестве потенциального промышленного источника для получения экдистероидов. Первичный химический синтез экдистероидов в искусственных условиях осуществить не удается, возможно лишь на основе более активных природных соединений методом химической трансформации получить малоактивные вторичные продукты [Dinan L., 2003].
Трудности возникают и при использовании методов биотехнологии – биосинтез в условиях культуры клеток и тканей часто приводит к накоплению не- идентифицированных или малоактивных соединений [Ануфриева Э.Н. и др., 1998; Тимофеев Н.П., 2004]. Первые работы с каллусными и суспензионными культурами Rhaponticum carthamoides в России были начаты около 15 лет назад [Орлова И.В. и др., 1994]. Синтез экдистероидов в каллусных культурах был ничтожно малым. При продолжительном культивировании снижается общее содержание экдистероидов и изменяется долевое соотношение между индивидуальными соединениями. Кроме того, синтезируются множество неидентифицированных экдистероидов. Содержание экдистерона в культуре клеток по разным видам составляет: Rhaponticum carthamoides – 0,001-0,01%; Serratula coronata – 0,020,09%; Ajuga reptans – 0,015-0,1% [Володин B.B., 1999]. Более успешные результаты получены в Японии с культурами клеток из заростков Polypodium vulgare, производящими до 0,7% экдистерона [Reixach N. et al., 1999]. Наиболее перспективным методом биотехнологии является культура трансформированных корней (hairy roots). При инокулировании стерильных проростков штаммами Agrobacterium rhizogenes происходит инфицирование и агробактериальная трансформация корневой системы в виде бородчатых корней. У Rhaponticum carthamoides через месяц после заражения наблюдается образование корней или опухолей, из которых начинается спонтанная регенерация модифицированных растений. За 4 недели масса бородчатых корней увеличивается в 4-6 раз. Состав экдистероидов, в сумме составляющая 0,02-0,03%, различен в сравнении с корневищами природных растений [Орлова И.В. и др., 1998]. Технология бородчатых корней позволяет довести биосинтез ecdysterone у Ajuga reptans до 0,12%, Serratula tinctoria – 0,1-0,2% [Лафон P., 1998]. В целом методы биотехнологии не нашли широкого применения при получении экдистероидов. Измененный химический состав вторичных метаболитов, полученных методами биотехнологии, ведет к потере биологической активности, свойственной природным растениям.
Исходя из сравнительно более высокой активности и доступности, практическое значение имеют нативные фитоэкдистероиды, содержащиеся практически во всех растительных объектах, однако различия в уровнях концентраций достигают огромных величин – 8-9 порядков [Тимофеев Н.П., 2003]. Присутствие повышенных количеств экдистероидов характерно, наряду с отдельными родами цветковых растений, для таких древних организмов, как папоротники, грибы, мхи, водоросли, голосеменные растения [Балтаев У.А., 2000]. Фитоэкдистероиды обнаружены в таксонах растений, как близко, так и далеко отстоящих в филогенетическом плане друг от друга. В отделе цветковые (Magnoliophyta) экдистероиды идентифицированы во всех 10 подклассах, 40 порядках и более 80 семействах разного уровня эволюционной продвинутости [Володин В.В., Чадин И.Ф., 2003]. Обычное содержание фитоэкдистероидов в растениях составляет менее 0,00001%; примерно у 4-5% растений – сотые и тысячные доли от сухого веса и лишь у незначительного числа видов мировой флоры концентрация экдистероидов достигает 0,5-1,5% в расчете на сухую биомассу [Лафон Р., 1998; Dinan L. et al., 2001; Vo- lodin V. et al., 2002].
Некоторые из экдистероидсодержащих растительных источников являются экономически важными объектами в масштабах мирового коммерческого рынка. Например, противораковый препарат Taxol (Paclitaxel), получаемый из экдисте- роидсодержащего растения Taxus baccata входит в число 25 фармацевтических препаратов, пользующихся наибольшим спросом. Значение финансового сбыта препарата Taxol оценивается в 2,3 миллиарда долларов США [Laird S.A., ten Kate К., 2002; Hamilton А., 2003]. Среди 172 экдистероидсодержащих препаратов, предлагаемых в настоящее время на мировом коммерческом рынке около 36% долевого участия занимают средства на основе левзеи сафлоровидной (Rhaponticum carthamoid.es) [Тимофеев Н.П., 2001; Lafont R., Dinan L., 2003]. Относительная доля других источников составляет: для Pfaffia paniculata (сума или бразильский жень-шень) – 28%; Cyanotis – 14%; Polypodium vulgare – 4%; Achiranthes и Ajuga по 1%. Препараты на основе химически изолированных экдистероидов составляют 22%, в том числе 6% – это композиции различных экдистероидов [Lafont R., Dinan L., 2003]. За последние десятилетия началось широкое коммерческое использование трех экдистероидов: понастерон (ponА), муристерон (murА), экди- стерон или 20-гидроксиэкдизон (20Е) [Lafont R., Dinan L., 2003]. Экдистерон (20- hydroxyecdysone) в 1966 году был изолирован из ракообразного Jasus calandei, в количестве 2 мг из 1 тонны, и поэтому изначально был назван crustecdysone [Hampshire F., Horn D.H.S., 1966]. Затем экдистерон был обнаружен в насекомых: тутовом шелкопряде – Bombix mori и Antharea pernyi, в количестве 200 мг из 31 кг куколок [Hocks P., Wiechert R., 1966]. После установления структуры в том же году выделен из хвойных и папоротников: сначала в количестве 50 мг из 1 кг Podocarpus elatus [Hoffmeister H., Grutzmacher H.F., 1966], a затем из корневищ Polipodium vulgare, с концентрацией до 10 г/кг [Heinrich G., Hoffmeister H., 1967]. В последующие годы установлено, что экдистерон содержится в абсолютном большинстве растений [Dinan et al., 2001], включая злаковые (кукурузу – Zea mays) и крестоцветные культуры (Arabidopsis thaliana). Различие в концентрации достигает от 100 миллионов до 1 миллиарда раз (от 20-300 нг до 20-30 г/кг). Главными отечественными источниками выделения экдистерона в промышленных масштабах являются многолетние растения рапонтикум сафлоровидный – Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin и серпуха венценосная – Serratula coronata L., интродуцированные в различных регионах России [Тимофеев Н.П., 2001; Володин В.В., 2003; Тимофеев Н.П., 2009]. Понастерон (ponasterone) был первым фитоэкдистероидом, выделенным из хвойного дерева Podocarpus nakaii и охарактеризованным в 1966 году японскими учеными [Nakanishi К. et al., 1966]. В дальнейшем он был обнаружен в родственных видах – Podocarpus macrophyllus, Podocarpus reichei, с концентрацией около 100 мг/кг [Imai S. et al., 1967], а также в тисовых – Taxus canadasis, Т. chinensis, Т. cuspidata (50-80 мг/кг) [Takemoto Т. et al., 1968]. В конце 70-х и в начале 80-х годов было открыто присутствие понасте- рона в ракообразных [McCartny J.F., 1979; Lachaise F. et al., 1981], а в 1995 году в грибах семейства свинушковых – Paxillaceae, при концентрации до 50 мг/кг [Vokac К. et al., 1995; Vokac К. et al., 1998a; Vokac K. et al., 1998b]. Муристерон (muristerone А), самый активный, редкий и чрезвычайно дорогой экдистероид из известных на сегодняшний день, обнаружен в 1972 году немецкими учеными в семенах эндемичных растений из рода Ipomoea, произрастающих на южных склонах Гималайских гор [Canónica L. et al., 1972; Canónica L. et al., 1975; Canónica L. et al., 1977]. Муристерон является самым специфичным лигандом с высокой степенью сродства к рецептору EcR и, соответственно, самым предпочтительным при проведении экспериментов с экдистероидиндуцированными системами экспрессии генов [Landon Т.М. et al., 1988].
Медико-биологическая значимость фитоэкдистероидов является весьма существенной, в связи с этим, ведущими лабораториями разных стран проводится скрининг мировой флоры с целью идентификации видов-сверхпродуцентов, биотестирование и молекулярное моделирование активности всех известных и вновь открываемых экдистероидов для выявления наиболее перспективных субстанций [Балтаев У.А., 2000; Harmatha J., Dinan L., 1997; Dinan L. et al., 2001; Voigt В. et al., 2001; Harmatha J. et al., 2002; Volodin V. et al., 2002; Dinan L., 2003; Lafont R., 2003; Bathori M., Pongracz Z., 2005].
Современный уровень научных исследований по экдистероидам включает в себя фундаментальные работы в области генетики, клеточной и молекулярной биологии, биомедицинской химии, физиологии человека, животных и растений, а также прикладные направления, сконцентрированные на решении задач в области химии синтеза и технологии природного сырья, биотехнологии, фармакологии, энтомологии и ряда областей сельского хозяйства [Тимофеев Н.П., 1996; Harmatha J., Dinan L., 1997; Voigt В. et al., 2001; Harmatha J. et al., 2002; Dinan L., 2003; Lafont R., 2003; Bathori M., Pongracz Z., 2005].
2.2. Химический состав исследуемых экдистероидсодержащих растений.
Объекты наших исследований – экдистероидсодержащие растения: левзея сафлоровидная (Rhaponticum carthamoides (Wild.) Iljin), лихнис хальцедонский {Lychnis chalcedonica L.) и серпуха венценосная (Serratula coronata L.).
В левзее сафлоровидной экдистероиды впервые обнаружены в 1974 г. [Абу- бакиров Н.К., 1975]. К настоящему времени в подземных органах этого растения идентифицированы следующие экдистероиды: интегристерон А (0,0083%), 20- гидроксиэкдизон (0,066%), полиподин В (0,00043%), 2-дезокси-20- гидроксиэкдизон (0,00032%), 24(28)-дигидромакистерон А (0,00035%), 2,3- моноацетонид 20-гидроксиэкдизона (0,00012%), рапистерон (0,00016%) [Мамат- ханов А.У. и др., 1980; Балтаев У.А., Абубакиров Н.К., 1987]. Сообщалось о присутствии в левзеи сафлоровидной инокостерона [Краснов Е.А. и др., 1977; Стран- ски К. и др., 1998]. В рапонтикуме сафлоровидном были обнаружены макистерон А, а также два новых экдистероида: 20, 22-ацетонид полиподина В и изовитекси- рон [Pis J. et al., 1994]. В работе [Girault J.-P. et al., 1988] указывается на наличие в левзеи сафлоровидной макистерона С, аюгастерона С, 5-дезоксикаладастерона и впервые был выделен новый фитоэкдистероид – картамостерон. Множественность форм экдистероидов сопровождается конъюгацией их с другими продуктами вторичного метаболизма: неорганическими (сульфаты, фосфаты) и органическими кислотами (ацетаты, бензоаты, соли коричной кислоты), углеводами и т.д. Также всегда присутствуют отклонения от стандартных структур в виде пространственных изомеров, дополнительных двойных связей, окси-групп и гидро- ксильных группировок в различных позициях стероидного ядра и боковых цепях [Лафон Р., 1998; Golbraikh A. et al., 2000].
Помимо экдистероидов в рапонтикуме сафлоровидном установлено наличие флавоноидов: кемпферола, кверцетина, апигенина, изорамнетина, 5-0-гликозида кверцетина, 5-0-гликозида изорамнетина, 3-метиловый и 3,3-диметиловый эфиры кверцетина, гесперидина, гликозида гисперидина; тритерпеновых сапонинов: ра- понтикозидов А, В, С, D, I, F, J, H [Вересковский В.В., Чекалинская И.И., 1980; Opletal L. et al., 1997; Skiba A., Weglard Z., 1999; Miliauskas G. et al., 2005] и сеск- витерпеновых лактонов [Kokoska L., Janovska D., 2009]. В растении присутствуют также алкалоиды, антоцианы, кумарины [Растительные ресурсы СССР, 1993; Головко Т.К. и др., 1996]. Фенолкарбоновые кислоты и их производные содержатся в количестве 0,7% и представлены, главным образом n-гидробензойной, протока- техиновой, ванилиновой, n-фумаровой, кофейной, феруловой, хлорогеновой, не- охлорогеновой, изохлорогеновой кислотами [Вересковский В.В., Чекалинская И.И., 1977]. Наряду с вышеперечисленными соединениями в подземной части содержатся полисахариды [Вересковский В.В., Чекалинская И.И., 1980], инулин, эфирное масло 0,9%, органические кислоты: винная, лимонная, щавелевая, янтарная, фумаровая [Баргман Л.И. и др., 1966]. В семенах растения содержится Р- каротин, эпоглицеролы; в липидах, выделенных из корневищ с корнями обнаружены триацилглицеролы и свободные жирные кислоты. Насыщенные жирные кислоты представлены, главным образом пальмитиновой (Ci6:o), стеариновой (С^о), миристиновой (Ci9;o). Из непредельных КИСЛОТ преобладает линоленовая (Ci8:2) [ГусаковаС. Д., 1993].
Химический состав Lychnis chalcedonica изучен менее подробно. Установлено наличие в надземной части растения экдистероидов, принадлежащих к 27 С-, 28 С- и 29 С-группам: экдистерон (20-гидроксиэкдизон), полиподин В, интегри- стерон А, 24(28)-дигидромакистерон, витикостерон Е, стахистерон D [Зибарева JI.H. 1991; Зибарева Л.Н., 2003]. Обнаружены также тритерпеновые сапонины, кумарины, алкалоиды [Юханов Д.Х. и др., 1971]. Корни в большом количестве содержат сапонины [Черникова З.В., 1949]. Надземная часть помимо вышеперечисленных соединений содержит углеводы и родственное соединение – D-пинит [Растительные ресурсы СССР, 1985]. Флавоноиды представлены С- моногликозидами апигенина [Дарморгай В.Н., 1976] и ди-С-гликозидом виценина [Литвиненко В.И., Дармограй В.Н., 1968]. В листьях лихниса хальцедонского установлено наличие витамина С (34,2 мг%). Цветки также содержат аскорбиновую кислоту (71,0 мг%) и сапонины [Кондратенко Е.С. и др., 1981]. Плоды растения содержат только сапонины. Семена богаты жирными маслами (6,5%) [Растительные ресурсы СССР, 1985].
Основными экдистероидами серпухи венценосной {&еггаЫ1а согопШа Ь.) являются 20-гидроксиэкдизон, экдизон, витикостерон Е [Новосельская И.Л. и др., 1981], полиподин В, интегристерон А, птеростерон, 20,22-моноацетонид и 2,3,20,22-диацетонид 20-гидроксиэкдизона [Юю1ос1оуа Уи., М1з1ш1ип I., 1985]. В серпухе венценосной идентифицированы также инокостерон, макистероны А и С, аюгастерон С, дакрихайнанстерон, определенные в этом растении впервые [Володин В.В., 2003]. В серпухе венценосной обнаружены также флавоноиды: кверцетин, 3-0-метиловый эфир кверцетина, апигенин, лютеолин, 4′(3-В-глюкозиды кверцетина и лютеолина [ВаЛоп М. ег а1., 2004].
2.3. Биологическая активность фитоэкдистероидов
у млекопитающих и человека
и оценка возможного их использования
в медицине.
Биологическая активность фитоэкдистероидов в отношении млекопитающих весьма разнообразна и заключается в проявлении анаболического, адаптогенного, антидиабетического, гиполипидемического, антитоксического, органопротектор- ного, иммуномодулирующего, ранозаживляющего, противоопухолевого и многих других эффектов [Сахибов А.Д. и др., 1989; Сыров В.Н., 1994; ММэиёа Н. е1 а1., 1970; Л У.Н. е! а1., 1990; Ьайнй Я, В’тап Ь., 2003; Бтап Ь., 2009; Вайюп М., Роп- gracz Т., 2005; Нои Ь. & а1., 2007; ВаНюп М. ег а1., 2008; Клге^ет Р. ег а1., 2009; Кокозка Ь., 1апоУБка Б., 2009].
Одним из основных эффектов фитоэкдистероидов является анаболический, широко продемонстрированный в многочисленных исследованиях [Сыров В.Н., Курмуков А.Г., 1976; Сыров В.Н., 1984; Сыров В.Н., 1994; Окш 8. ег а1., 1968; Огака Т. е1 а1., 1969; Икто Н. е1 а1., 1969; Бкта К. ег а1., 1996]. Установлено, что для проявления анаболической активности фитоэкдистероидов важное значение имеет наличие 2,3-диольной системы, 11-оксигруппы и гидроксильной группы в положении С-20 [Сыров В.Н. и др., 2001]. При введении в организм млекопитающих экдистероидов в дозе 5-10 мг/кг происходит достоверное увеличение массы тела животных, а также массы внутренних органов и скелетных мышц за счет повышения концентрации в них белка и увеличения количества миоцитов в мио- фибриллах [Сыров В.Н., Курмуков А.Г., 1976; Сыров В.Н. и др., 1978; Сыров В.Н., 1984; Сыров В.Н., 1994; Toth N. et al., 2008], причем выраженное усиление белково-синтетических процессов не сопровождается андрогенной активностью [Сыров В.Н., Курмуков А.Г., 1976]. Существенным показателем проявления бел- ково-анаболического действия фитоэкдистероидов является увеличение числа эритроцитов в периферической крови и повышение содержания в них гемоглобина [Сыров В.Н. и др., 1997], стимуляция иммунных процессов в организме и усиление синтеза белка фибробластами кожи и клетками печени у млекопитающих в экспериментах in vitro [Сыров В.Н., 1994]. В рамках частного случая увеличения синтеза белка можно рассматривать повышение под влиянием экдистероидов активности ферментов в различных органах и тканях: глутаматдекарбоксилазы, аце- тилхолинестеразы, Na+, К+ -АТФ-азы, сукцинатдегидрогеназы, лактатдегидроге- назы, щелочной фосфатазы и другие [Сыров В.Н., 1994; Chaudhary K.D. et al., 1969; Catalan R.E. et al., 1979; Catalan R.E. et al., 1979a; Catalan R.E. et al., 1982; Catalan R.E. et al., 1984]. Экспериментально установлена высокая анаболическая активность малых доз суммарных экстракционных препаратов на основе левзеи сафлоровидной [Тимофеев Н.П., Ивановский А.А., 1996]. В сравнении с препаратом «Экдистен» [Сыров В.Н., Курмуков А.Г., 1976], содержащий 20- гидроксиэкдизон, выделенный из Rhaponticum carthamoides, суммарный экстракт из этого же растения обладал большей анаболической активностью при меньших дозах [Тимофеев Н.П., Ивановский А.А., 1996]. Анаболический эффект, ярко выраженный у экстракционных препаратов на основе Rhaponticum carthamoides [То- доров И.Н. и др., 2000; Тодоров И.Н. и др., 2000а], отсутствовал в сопоставимых дозах как у суммарного экстракта из Serratula coronata, так и у его высокоочи- щенной экдистероидной фракции «Серпистен» [Зайнуллин В.Г. и др., 2003; Володин В.В. и др., 2006]. В основе этих различий, по всей видимости, лежат особенности химического состава сравниваемых растительных объектов. Если Rhaponticum carthamoides содержит значительное количество высокоактивных экдистероидов: рапистерон D, полиподин В, дакрихайнанстерон, макистерон А, то Serratula coronata накапливает множество малоактивных соединений: силеностерон, силенозиды А, В, О, Е, Б, в и Н [Володин В.В., 2003; Володин В.В. и др., 2006]. В ряде экспериментальных работ была установлена высокая анаболическая активность некоторых фитоэкдистероидов (туркестерон, понастерон А), сопоставимая по выраженности с эффектами анаболических стероидов [Сыров В.Н., 1979; Окш Б., СИака Т., исЫуата М. е1 а1., 1968]. Однако большинство выделенных к настоящему времени фитоэкдистероидов по способности активировать биосинтез белка у млекопитающих уступают стеранаболам [Сыров В.Н., 1994]. Важное отличие анаболизирующего эффекта фитоэкдистероидов от действия стеранаболов заключается в более слабом влиянии на организм животных с измененным гормональным фоном. Гипофизэктомия и кастрация резко уменьшают способность фитоэкдистероидов активизировать биосинтез белка, тогда как стеранаболы в этих условиях действуют более эффективно [Сыров В.Н., 2000]. Проведенный сравнительный анализ анаболического действия стеранаболов и фитоэкдистероидов позволил сделать заключение о неспецифическом влиянии последних на процессы биосинтеза белка в организме млекопитающих. Экдистероиды не взаимодействуют напрямую с соответствующими рецепторами, ответственными за реализацию анаболического эффекта [Сыров В.Н., 1984; Сыров В.Н. и др., 2001]. Анаболическое действие фитоэкдистероидов связано с повышением функциональной активности полирибосомального аппарата клетки, в результате возрастает абсолютная скорость синтеза белка [Сыров В.Н., 1984]. В отличие от стераноболов, анаболический эффект фитоэкдистероидов слабо связан с влиянием на транскрипцию и процессами включения новых генов и индукцию синтеза иРНК [Сыров В.Н., 1984; Сыров В.Н., 1994].
В настоящее время все больше утверждается представление о возможности прямого анаболического действия экдистероидов на белоксинтетические процессы в клетках энергокомпетентных тканей (печени, скелетных мышц, сердца, желез внутренней секреции). Установлено, что у теплокровных животных уже через 1-2 часа после перорального введения в организм экдистерона, выделенного из левзеи сафлоровидной усиливается процесс синтеза белка и РНК в ядре и цитоплазме клеток [Тодоров И.Н. и др., 2000]. Отмечается неоднозначное воздействие фитоэкдистероидов на процессы транскрипции в различных органах. Так, экстракт левзеи сафлоровидной и экдистерон положительно и однофазно влияли на синтез белка и РНК в печени, тимусе, надпочечниках и семенниках. Иная картина наблюдалась в поджелудочной железе, где непрерывное увеличение синтеза белка сочеталось с угнетением синтеза РНК в начальные сроки эксперимента и, только спустя 6 часов наблюдался некоторый рост интенсивности процессов транскрипции под влиянием экдистероидов [Тодоров И.Н. и др., 2000]. В свете современных представлений [Slama К., Lafont R., 1995] преобладает мнение о том, что экдисте- роиды могут действовать на организм млекопитающих двумя способами: геномным и догеномным. В связи с этим, возможно предположить, что анаболический эффект экдистероидов имеет комбинированный характер и складывается из их догеномного и геномного влияний на белоксинтезирующие процессы в клетках. Прямое (геномное) действие экдистерона на биосинтез белка и РНК в тканях предположительно может осуществляться через усиление транскрипции путем связывания стероидной молекулы экдистерона со специфическими ядерными рецепторами, природа которых изучается [Сергеев П.В., Шимановский Н.Л., 1987; Evans R.M., 1988; Cheung J., Smith D.F., 2000; Aranda A., Pascual A., 2001; Ravi M. et al., 2001; Dinan L., 2003]. Непрямое (догеномное) действие экдистерона на процессы трансляции может осуществляться через неспецифическую активизацию мембранных систем вторичных мессенджеров (цГМФ, цАМФ, протеинкиназы) в результате усиливается выработка эндогенных анаболических гормонов. Например, экдистерон стимулирует синтез белка в поджелудочной железе уже через 2 часа после введения в организм, предположительно, в основе этого эффекта лежит активация синтеза инсулина (3-клетками островков Лангерганса [Тодоров И.Н. и др., 2000а]. В работе [Gorelick-Feldman J. et al., 2008] указывается на участие фосфоинозитол-3-киназного механизма в реализации анаболического эффекта экдистероидов.
Важным преимуществом фитоэкдистероидов является отсутствие у них специфических гормональных и органотропных эффектов, свойственных анаболическим стероидам (андрогенный, антигонадотропный, уретротропный, тимолитиче- ский) [Сыров В.Н., 2000], что делает фитоэкдистероиды более привлекательным классом препаратов в перспективе их использования у проблемных групп пациентов (дети, женщины, пожилые люди). Препараты на основе экдистероидов рекомендуются для улучшения спортивных результатов и не классифицируются как допинговые средства [Рогозкин В.А., Чайковский B.C., 1981; Куракина И.О., Бу- лаев В.М., 1990; Азизов А.П. и др., 1998; Сейфулла Р.Д., 1998; Сейфулла Р.Д., 1998а].
Достаточно много работ в последнее время посвящено изучению действия экдистероидов на процессы, тесно сопряженные с белковым обменом. Наиболее подробно изучено влияние фитоэкдистероидов на углеводный обмен. В серии экспериментальных исследований продемонстрировано гипогликемическое действие этих соединений в условиях модели сахарного диабета [Косовский М.И. и др., 1989; Ташмухамедова М.А. и др., 1983; Кутепова Т.А. и др., 2001; Yoshida Т. et al., 1971]. При курсовом применении фитоэкдистероидов в дозе 5-10 мг/кг у животных с экспериментальным диабетом проявляется значительный гипоглике- мический эффект, сопоставимый с действием, эталонного гипогликемического средства – манинила [Кутепова Т.А. и др., 2001]. При сравнении гипогликемического эффекта фитоэкдистероидов и манинила выявлено, что фитоэкдистероиды в опытах на животных с относительно невысоким содержанием глюкозы в крови уступают по действию манинилу, по мере же повышения исходного содержания глюкозы в крови их эффект сопоставим, а на фоне стабильного хронического ал- локсанового диабета эффект суммы экдистероидов более выражен [Кутепова Т.А. и др., 2001]. На модели диетиндуцированного ожирения у мышей курсовое применение экдистерона способствовало снижению уровня глюкозы и уменьшению массы тела экспериментальных животных [Kizelsztein P. et al., 2009]. Существует мнение, что гипогликемический эффект фитоэкдистероидов не связан с увеличением секреции инсулина, а обусловлен их активирующим влиянием на биосинтез белков-рецепторов, участвующих в реализации инсулинового стимула [Косовский М.И. и др., 1989.], и увеличением потребления глюкозы тканями [Косовский М.И. и др., 1989; Косовский М.И. и др., 1989а]. Это согласуется с результатами исследований М.А. Ташмухамедовой и соавторов [Ташмухамедова М.А. и др., 1982], где описана выраженная позитивная динамика содержания молочной и пировино- градной кислот в органах и тканях животных под действием фитоэкдистероидов, отражающая повышение в них доли аэробных процессов метаболизма. В экспериментах in vitro на изолированных гепатоцитах в стадии клеточного цикла G2 (HepG2) установлено инсулиннезависимое гипогликемическое действие экдисте- рона [Chen Q. et al., 2006]. В условиях аллоксанового диабета гипогликемический эффект экдистероидов сопровождался, помимо улучшения показателей углеводного обмена, нормализацией процессов окислительного фосфорилирования и Са – транспортной функции митохондрий [Ташмухамедова М.А. и др., 1986]. Под действием фитоэкдистероидов отмечены позитивные сдвиги в активности флаво- протеидных ферментов в «разобщенных» митохондриях, активность НАДН- дегидрогеназы была значительно повышена в сравнении с контролем, а сукцинат- дегидрогеназы – восстанавливалась до нормальных значений. Наряду с этим значительно возростала термостабильность ферментов и их устойчивость к действию фосфолипазы А2 и трипсину [Ташмухамедова М.А. и др., 1986]. В исследованиях, касающихся длительного применения фитоэкдистероидов, отмечено повышение содержания гликогена у нормальных животных [Сыров В.Н. и др., 1975]. Описан выраженный гликогенсберегающий эффект фитоэкдистероидов при многих патологических состояниях, сопровождающихся уменьшением содержания гликогена [Маликов М.М. и др., 1986; Сыров В.Н. и др., 1988]. Фитоэкдистероиды оказывают благоприятный эффект на энергетические реакции в организме за счет усиления синтеза и повышения активности ряда ферментов (глутаматдегидрогеназы, сукцинатдегидрогеназы, НАД-Н-дегидрогеназы, НАД-Н-оксидазы), оптимизации процессов окислительного фосфорилирования и синтеза макроэргических фосфатов [Ташмухамедова М.А. и др., 1986]. Важным элементом патогенеза сахарного диабета является наличие сосудистых осложнений, причинами которых является активация процессов липопероксидации в сосудистой стенке. Получены данные относительно сдерживающего влияния фитоэкдистероидов в отношении оксида- тивного и нитрозативного поражения сосудистой стенки аорты при стрептозото- циновом диабете у крыс, в основе механизма которого лежит стимуляция синтеза тетрагидробиоптерина – кофактора ТЧО-синтазы [8аЬасЬ УЛ7., КогкасЬ 1и.Р.,
- . В исследовании КогкасЬ 1и.Р. с соавторами [КогкасЬ 1и.Р. е1 а1., 2008], авторы предполагают в качестве механизма эндотелийпротективного действия на модели стрептозотоцининдуцированной гипергликемии и ишемии влияние экдисте- роидов на метаболизм негемного железа, проявляющегося в увеличении транс- феррин- и ферритин-связанного железа. На модели стрептозотоцинового диабета экдистероиды ослабляют выраженность митохондриальных нарушений, вызванных оксидативным и нитрозативным стрессом, главным образом за счет снижения уровня Ж)-метаболитов, способных генерировать свободные радикалы [КогкасЬ 1и.Р. е1 а1., 2007; КогкасЬ 1и.Р. е\ а1., 2007а]. Исследования последних лет позволяют раскрыть биохимические механизмы гипогликемического эффекта экдисте- роидов. В культуре клеток Н4ПЕ применение экдистерона способствовало снижению экспрессии фосфоенолпируваткарбоксикиназы и глюкозо-6-фосфатазы и стимуляции фосфоинозитол-3-киназного пути реализации инсулинового стимула через систему вторичного мессенджера диацилглицерола, активирующего каталитический домен инсулиновых рецепторов – протеинкиназу С [ЮгеЬ^ет Р. е1 а1.,
- . В исследованиях т у/уо использование экдистерона у мышей с экспериментальным ожирением также способствует снижению печеночной экспрессии фосфоенолпируваткарбоксикиназы и глюкозо-6-фосфатазы и повышает продукцию адипонектина в висцеральной жировой ткани, что сопровождается снижением концентрации глюкозы в крови и уменьшением массы тела экспериментальных животных [Юге^ет Р. е1 а1., 2009].
Фитоэкдистероиды обладают положительным влиянием на обмен липидов, что проявляется в снижении уровня холестерина и триглицеридов в крови как у интактных крыс, так и после введения тритона \VR-1339 [Миронова В.Н. и др., 1982; Сыров В.Н. и др., 1983], а также в условиях различных моделей дислипо- протеинемий [Ьир1еп РЛ. е1 а1., 1969; Ма1зис1а Н. еХ а1., 1974]. Под действием фито- экдистероидов выявлены существенные позитивные изменения в качественном и количественном составе фосфолипидов в различных органах и скелетных мышцах [Есенбаева В.З., 1989; Catalan R.E.et al., 1985]. При курсовом введении фитоэкди- стероидов наблюдается снижение содержания холестерина в мембранах эритроцитов и в мембранах микроворсинок щеточной каёмки кишечного эпителия, что сопровождалось также положительными сдвигами соотношения холесте- рин/фосфолипиды в мембранах этих клеток [Миронова В.Н. и др., 1982]. Положительная динамика соотношения фосфолипидов в мембранах эритроцитов под влиянием экдистероидов сопровождалась повышением осмотической и кислотной резистентности красных кровяных клеток [Миронова В.Н. и др., 1982]. Гипохоле- стеринемический эффект экдистероидов связан с ингибированием биосинтеза холестерина [Ji Y.H. et al., 1990]. Еще одним из возможных механизмов гиполипи- демического действия фитоэкдистероидов является увеличение липолитической активности триглицеридлипазы [Есенбаева В.З., 1991].
Сообщается о наличии антикоагулянтного эффекта экдистероидов [Нетеса В.А., 1963; Нетеса В.А., 1963а]. В указанных работах, датируемых 1963 г., еще до обнаружения экдистероидов в растительных объектах исследовалась антикоагу- лянтная активность экстракционного препарата на основе левзеи сафлоровидной. Экстракт вызывает удлинение времени свертываемости крови, времени рекаль- цификации, снижение протромбинового индекса на 60-65%, увеличение фибри- нолитической активности крови [Нетеса В.А., 1963а]. При курсовом введении кроликам в дозе 10 мг/кг, экдистерон вызывает снижение активности протромбина, толерантности к гепарину, активности факторов И, VII, XIII и вызывает увеличение времени свертывания [Сейфулла Р.Д. и др., 1986]. В экспериментальном исследовании [Колхир В.К., Соколов С.Я., 1986] указывается на выраженную фибринолитическую активность препаратов на основе левзеи сафлоровидной, что проявлялось в увеличении частоты лизиса экспериментальных тромбов у крыс. Выявлены отчетливые антикоагуляционные свойства комплексных препаратов на основе левзеи сафлоровидной при использовании у спортсменов высокого класса, интенсивность и продолжительность тренировочного процесса которых приводила к выраженной активации факторов свертывания протромбинового комплекса. Использование препаратов на основе левзеи сафлоровидной у спортсменов в период интенсивных тренировок способствовало ослаблению коагуляционного потенциала, что проявлялось в снижении активности факторов свертывания II, VII и X [Азизов А.П., 1997].
К настоящему времени, накоплен достаточный объем экспериментальных исследований, касающихся актопротекторного эффекта препаратов, содержащих фитоэкдистероиды. Фитоэкдистероиды, обладают стимулирующим влиянием на физическую выносливость и способны предупреждать возникновение утомления [Чермных Н.С. и др., 1988; Сыров В.Н., 1994; Азизов А.П. и др., 1998; Сейфулла Р.Д., Орджоникидзе З.Г., 2003]. Различные экстракты и активные вещества на основе известного экдистероидсодержащего растения левзея сафлоровидная широко используются в спортивной медицине [Lafont R., Dinan L., 2003]. Влияние препаратов левзеи сафлоровидной на физическую работоспособность исследовано в серии работ под руководством A.C. Саратикова еще в начале 2-ой половины 20-го столетия [Тузов С.Ф., 1962; Саратиков A.C., Тузов С.Ф., 1963; Саратиков A.C., 1966; Тузов С.Ф., 1968; Сальник Б.Ю., Саратиков A.C., 1969]. В этих исследованиях указывается на увеличении времени плавания экспериментальных животных на 50-80% после курсового применения экстракта левзеи сафлоровидной. В основе механизмов актопротекторного действия фитоэкдистероидов лежит активация метаболических процессов в скелетных мышцах, направленная на поддержание энергетического гомеостаза, что выражается в положительной динамике содержания молочной и пировиноградной кислот, а также сохранностью фонда гликогена, креатинфосфата и АТФ в скелетных мышцах [Сальник Б.Ю., 1970; Саратиков A.C. и др., 1971; Сыров В.Н. и др., 2008]. Препараты левзеи сафлоровидной при длительной физической нагрузке способствуют превалированию в организме экспериментальных животных аэробных процессов, что подтверждается сдерживанием роста концетрации лактата и пирувата в мышцах и крови и предупреждением падения содержания гликогена в мышцах [Сальник Б.Ю., 1966]. Животные, получавшие препараты левзеи, выполняют работу при меньшей интенсивности процессов гликогенолиза и гликолиза, и по окончании нагрузки имеют более высокое содержание гликогена, креатинфосфата и АТФ в мышцах, гликогена в печени и клюкозы в крови, чем контрольные крысы [Сальник Б.Ю., 1966]. Введение препаратов левзеи способствует усилению процессов окислительного фосфори- лирования у животных при длительной физической нагрузке, связанному со стимуляцией аэробных окислительных реакций и использованием в качестве источника энергии не только углеводов, но и жирных кислот [Дамбуева Э.А., Сальник Б.Ю., 1966; Саратиков A.C. и др., 1971]. Использование препаратов на основе левзеи сафлоровидной у животных при длительных физических нагрузках способствует снижению разобщения процессов окисления и фосфорилирования, что обеспечивает высокую термодинамическую эффективность окислительного фосфорилирования и создает условия для поддержания пула основных источников энергии на уровне, необходимом для выполнения работы высокой интенсивности [Сальник Б.Ю., 1970.]. В исследовании Володина В.В. и соавторов [Володин В.В. и др., 2006] продемонстрирована актопротекторная активность суммы экдисте- роидов, выделенных из Serratula coronata. При курсовом применении экдистеро- идсодержащей субстанции в дозе 10 мг/кг время плавания экспериментальных животных увеличивалось на 63-107% [Володин В.В. и др., 2006]. На модели плавания установлена стимуляция физической работоспособности животных под действием метанандростенолона при однократной тренировке, в отличие от экди- стерона, проявившего актопротекторный эффект при одно- и многократных тренировках [Чермных Н.С. и др., 1988]. Изучая процесс включения С14-1-лейцина в миофибриллярные белки, установлено, что экдистерон вызывает интеркаляцию меченой аминокислоты не только в т. soleus, но и в т. extensor digitorum longus. Метанандростенолон вызывает включение С14-1-лейцина лишь в m. soleus. Анализ полученных данных позволил сделать вывод о том, что анаболическое действие метанандростенолона ограничивается только медленносокращающимися мыщцами, в то время как экдистерон проявляет стимулирующее влияние на синтез белка в скелетных мыщцах разного типа. Не исключено, что именно с этим связано повышение физической работоспособности под влиянием экдистерона у животных, подвергнутых многократным тренировкам [Чермных Н.С. и др., 1988].
Таким образом, наличие анаболической активности у экдистероидов также вносит свой вклад в реализацию их актопротекторного эффекта.
Антирадикальная активность фитоэкдистероидов подчеркивается многими авторами [Сыров В.Н. и др., 1992; Kholodova Yu.D., 2001] и доказана в прямых модельных экспериментах in vitro [Осинская Л.Ф. и др., 1992; Кузьменко А.И. и др., 1997; Кузьменко А.И. и др., 1999; Kuz’menko A.I. et al., 1999a; Kuz’menko A.I. et al., 1999b; Kuz’menko A.I. et al., 2001]. В исследовании Hamden К. и соавторов [Hamden К. et al., 2008] показано положительное влияние обогащенного экдисте- роидсодержащего экстракта на уровень антиоксидантных ферментов – каталазы, супероксиддисмутазы и глутатиопероксидазы в условиях аллоксанового диабета. Инокостерон, выделенный из серпухи венценосной, снижает общую пероксидаз- ную активность крови [Володин В.В. и др., 2006], ослабляет процессы липидной пероксидации в тканях мозга и печени, одновременно стимулируя активность каталазы на модели хронического радиационного облучения у мышей [Шевченко О.Г. и др., 2007]. Необходимо отметить, что суммарные экстракты экдистероид- содержащих растений обладают более выраженной антиоксидантной активностью в сравнении с индивидуальными экдистероидами [Тимофеев Н.П., Лапин А.А., 2008]. Это связано с тем, что помимо экдистероидов, антиокислительную активность суммарных экстрактов экдистероидсодержащих растений могут оказывать входящие в их состав флавоноиды. Антиокислительная активность флавоноидов продемонстрирована в многочисленных исследованиях [Takahama U. et al., 1989; Huguest A.I. et al., 1990]. Получены данные об антиоксидантной активности флавоноидов, выделенных из серпухи венценосной [Bathori M. et al., 2004].
Фитоэкдистероиды, обладают антиоксидантными и противовоспалительными свойствами [Курмуков А.Г., Сыров В.Н., 1988; Фомовская Г.Н. и др., 1992; Osynskaya L.F. et al., 1992; Kuzmenko A.I. et al., 1997; Kuzmenko A.I. et al., 2001; Miliauskas G. et al., 2005; Koleckar V. et al., 2008]. Это важно в связи с тем, что истощающая физическая нагрузка индуцирует состояние оксидативного стресса [Szygula Z. et al., 1990; Sen C.K. et al., 1995; Oostenbrug G.S. et al., 1997; Yalcin O. et al., 2000; Senturk U.K. et al., 2001; Ajmani R.S. et al., 2003; Groussard C. et al., 2003; El-Sayed M.S. et al., 2005; Senturk U.K. et al., 2005] и воспалительно- подобные реакции [Senturk U.K. et al., 2005]. Образование гидроперекисей при значительной физической нагрузке, также как и при стрессе и ряде патологических состояний рассматривается как фактор лимитирующий работоспособность [Сейфулла Р.Д., 1998].
Фитоэкдистероиды способны стимулировать процессы адаптации к физической нагрузке и другим стрессовым факторам, связанным с напряжением физиологических функций. В настоящее время, адаптогенное действие экдистерона (20- гидроксиэкдизона), независимо от растительных источников выделения, считается общепризнанным [Володин В.В., 2003]. Адаптогенный эффект фитоэкдистери- дов принято оценивать по трем критериям: эрготоропному эффекту, ЦНС- тонизирующему эффекту и анаболическому действию. Эрготоропное (актопро- текторное) действие оценивается на моделях принудительного плавания или бега на тредбане. Данный вид активности фитоэкдистероидов широко освящен в литературе [Чермных Н.С. и др., 1988; Ахрем А.А., Ковганко Н.В., 1989; Сыров В.Н., 1994; Азизов А.П. и др., 1998; Сейфулла Р.Д., Орджоникидзе З.Г., 2003; Володин В.В., 2003; Сыров В.Н. и др., 2008; Lafont R., Dinan L., 2003]. Тонизирующий эффект оценивается по скорости нахождения животными выхода из двойного Т- образного лабиринта [Толмен Э., 1980]. Эти исследования также широко представлены в научных публикациях [Ахрем А.А., Ковганко Н.В., 1989; Сыров В.Н., 1994; Володин В.В., 2003]. Анаболическое действие, рассматриваемое в числе основных эффектов фитоэкдистероидов продемонстрировано в значительной степени во многих периодических научных изданиях и монографиях [Сыров В.Н., Курмуков А.Г., 1976; Сыров В.Н., 1984; Ахрем А.А., Ковганко Н.В., 1989; Сыров В.Н., 1994; Володин В.В., 2003; Slama К. et al., 1996].
Фитоэкдистероиды как метаболически активные вещества проявляют своё антитоксическое и органопротективное действие при самых разнообразных патологических состояниях в организме. Фитоэкдистероиды оказывают выраженное кардиопротекторное и антиаритмогенное действие. Введение крысам экстракта левзеи сафлоровидной (1 мл/кг внутрь в течение 8 дней) предупреждало стресс- индуцированное (6-часовой эмоционально-болевой стресс) повреждение сердца. Курсовое применение экстракта левзеи сафлоровидной повышало устойчивость сердца экспериментальных животных к кардиотоксическому действию D,L- изопротеренола (изадрина) и аритмогенному действию адреналина. Предварительное введение блокатора опиоидных рецепторов – налоксона (2 мг/кг) полностью устраняло кардиопротекторный эффект экстракта левзеи сафлоровидной. Помимо этого, курсовое введение экстракта левзеи сафлоровидной увеличивало уровень ß-эндорфина в плазме крови крыс. Авторы [Маслов Л.Н., Гузарова Н.В., 2007] полагают, что кардиопртекторный экстракта левзеи сафлоровидной связан с увеличением уровня опиоидных пептидов и стимуляцией опиоидных рецепторов этими пептидами. В исследовании [Курмуков А.Г., Ермишина O.A., 1991], введение экдистерона в дозе 10-20 мг/кг оказывает положительное влияние на сердечный цикл у молодых крыс в условиях экспериментальной аритмии, вызванной введением аконитина и кальция хлорида. Антиаритмических характер действия экдистерона авторы связывают с его способностью стабилизировать мембраны клеточных стенок кардиомиоцитов, что приводит к улучшению системной гемодинамики. На модели атеросклероза введение экдистерона и туркестерона (10 мг/кг в течение 28 дней) приводило к возрастанию активности транспортной Ыа+,К+-АТФ-азы в микросомальной фракции миокарда, что является возможным механизмом нормализации сердечного цикла и системной гемодинамики [Хуш- бактова З.А., Сыров В.Н., Умарова Ф.Т. и др., 1987]. Так, введение экдистероидов животным после воспроизведения у них экспериментального инфаркта миокарда способствовало существенному уменьшению объема некроза, а впоследствии вызывало стимуляцию репаративных процессов в некротической зоне [Ермишина O.A., 1986; Курмуков А.Г., Ермишина O.A., 1986]. При введении экдистерона животным с экспериментальным инфарктом миокарда происходило снижение активности аспартатаминотрансферазы, креатинфосфокиназы и лактатдегидрогена- зы в крови, что свидетельствует о мембраностабилизирующем действии исследуемого вещества в отношении кардиомиоцитов [Ермишина O.A. и др., 1982]. Препараты экдистероидов улучшают коронарный кровоток, восстанавливают нормальный пульс, помогают при аритмии, ишемической болезни сердца, способствуют смягчению приступов стенокардии [Opletal L. et al., 1997].
Описана эффективность экдистерона (в составе комбинированной терапии) в качестве церебропротекторного средства на модели субарахноидальной геморрагии, сопровождающейся выраженным спазмом церебральных сосудов [Tang W.H. et al., 2008]. В экспериментах in vitro экдистерон ингибирует пролиферацию вас- кулярных адвентициальных фибробластов на стадии G1-S клеточного цикла, что сопровождается снижением неврологического дефицита, выраженности вазоспаз- ма и структурных изменений базилярной артерии под влиянием экдистерона в условиях in vivo [Tang W.H. et al., 2008]. На модели нарушения обучаемости и памяти, вызванной микроинъекцией beta-AP25-35 в гиппокамп, экдистерон проявил положительное влияние в отношении поисково-исследовательского поведения животных в водном лабиринте Морриса [Yang S.F. et al., 2004]. Возможным механизмом церебропротекторного эффекта экдистероидов является модуляция ГАМК-эргической системы [Tsujiyama S. et al., 1995], играющей значительную роль в регуляции метаболических процессов в ЦНС. Получены данные о потен- циирующем влиянии экдистерона на нейрональные эффекты ГАМК [Okada М. et al., 1998]. Препараты на основе экдистероидов, выделенных из левзеи сафлоро- видной оказывают положительное влияние на обучаемость и память [Mosharrof А.Н., 1987], ослабляют проявление депрессивных расстройств [Платов А.Н., 1995]. Под действием фитоэкдистероидов ускоряется выработка условно- оборонительного рефлекса [Сыров В.Н., 1994], связанного с оптимизацией медиа- торных взаимоотношений в системе ГАМК/глютаминовая кислота [Okada М., Ishihara К., 1998]. С модулированием ГАМК-эргической системы связан также противосудорожный эффект экдистероидов. Так, у спонтанно-эпилептических крыс экдистерон значительно снижал выраженность тонических судорог, однако не оказывал сдерживающего влияния на проявление абсанс-подобных припадков [Hanaya R. et al., 1997].
В условиях экспериментального гепатита, вызванного гелиотрионом или че- тыреххлористым углеродом, фитоэкдистероиды препятствовали развитию дистрофически-некротических изменений в печени и активизировали процессы восстановления структуры и функций гепатоцитов [Сыров В.Н. и др., 1986; Ташму- хаметова М.А. и др., 1986; Сыров В.Н. и др., 1992]. При этом в печени отмечалась благоприятная перестройка активности полиферментных систем мембран митохондрий, повышение их стабильности и устойчивости к действию экзогенных факторов, способствующих деградации митохондрий [Ташмухаметова М.А. и др., 1986]. Фитоэкдистероиды оказывают стимулирующее влияние на процесс секреции желчи, причем этот эффект был более выраженным у крыс с экспериментальным гепатитом при сравнении с интактными животными. Выявлено позитивное влияние фитоэкдистероидов на обмен билирубина, синтез жирных кислот, выделение холестерина [Сыров В.Н. и др., 1986]. Экспериментально была доказана способность фитоэкдистероидов уменьшать число деструктивных повреждений слизистой желудка, вызванных различными ульцерогенами [Сыров В.Н., 1994]. Ацетилированные производные экдистероидов обладают выраженными раноза- живляющими и антимикробными свойствами [Володин В.В. и др., 1999; Ширшова Т.И. и др., 2006]. Экдистерон и туркестерон, выделенные из растения живучка туркестанская, оказали выраженный нефропротективный эффект на модели почечной недостаточности, вызваной введением смеси натрия уранилацетата и глицерина. В дозе 5 мг/кг исследуемые фитоэкдистероиды способствовали исчезновению альбуминурии и восстанавливали уровень гломерулярной фильтрации, что выражалось в нормализации экскреции мочевины и креатинина к 21-му дню эксперимента [Сыров В.Н., Хушбактова З.А., 2001]. Получены результаты о положительном влиянии экдистероидов на продукцию остеокальцина и дифференциацию мезенхимальных стволовых клеток в костной ткани, что позволяет рассматривать экдистероиды в качестве средств для лечения остеопороза [Gao L. et al., 2008]. В условиях модели D-гиповитаминоза экдистерон оказал положительное влияние на содержание АТФ, креатинфосфата, карнозина и Са в скелетных мышцах [Kholodova Iu.D. et al., 1997]. Экдистероиды способны проявлять и усиливать активность витамина D, что позволяет рассматривать их в качестве антирахитических средств [Ахмед И., 1993]. Имеются сведения об ингибирующем влиянии эк- дистероидов в отношении коллагеназы кожи – фермента, который играет ключевую роль в процессах старения и заболеваний кожи [Nsimba R.Y. et al., 2008].
Экдистероиды оказывают цитопротекторное действие, являясь лигандами для внутриклеточных и мембранных рецепторов, их управляющими элементами, они обладают способностью изменять гомеостаз организма, воздействуя на рост, дифференциацию и запрограммированную гибель клеток [Kucharova S., Farkas R., 2002]. На модели апоптоза эндотелиоцитов, вызванной введением арсенита натрия экдистероиды препятствуют гибели клеток в экспериментах in vitro [Wu X., Wang W.J., 2003]. Фитоэкдистероиды препятствуют оксидативному гемолизу эритроцитов, вызванному 2,2′-азобис(2-амидинопропана гидрохлоридом) и предотвращают снижение подвижности мембран, определяемое методом флюоресцентной поляризации [Cai Y.J. et al., 2002]. Показано профилактическое и терапевтическое действие фитоэкдистероидов на моделях анемий и лейкопений [Дар- мограй В.Н. и др., 2001].
Важным компонентом в реализации адаптогенного эффекта экдистероидов является также их иммуномодулирующее действие [Фомовская Г.Н. и др., 1992; Тренин Д.С. и др., 1996; Ji Y.H. et al., 1990; Trenin D.S., Volodin V.V., 1999]. Применение препаратов на основе экдистероидов в течение 5-10 дней способствует развитию неспецифической сопротивляемости организма к действию неблагоприятных факторов физической, химической и биологической природы [Lamer- Zarawska Е. et al., 1996], активации гуморального иммунитета [Азизов А.Р. и др., 1997]. Так, у мышей с вторичным иммунодефицитом, вызванным ежедневным плаванием по 4 ч в течение 5 суток количество антителобразующих клеток (АОК) в ответ на введение эритроцитов барана было снижено на 77%, в то время как в группах животных, получавших туркестерон и цианстерон содержание АОК было в 2,5 раза выше, чем в контроле и всего на 12% и 20% ниже, чем у интактных мышей [Сыров В.Н. и др., 2008]. У здорового человека при приеме препаратов экдистероидов увеличивается порог защиты организма от вредного воздействия стресса, переохлаждения, перегревания, загазованности, шума, влажности, изменения атмосферного давления, облучения ионизирующей радиацией, агрессии патогенной микрофлоры и т.д. Повышается активность элементов защитной системы крови: лимфоцитов и нейтрофилов [Trenin D.S., Volodin V.V., 1999]; усиливаются функции фагоцитоза [Сахибов А.Д. и др., 1989; Кузьмицкий Б.Б. и др.,
- . Подтверждена активность экдистероидов в отношении стимуляции Т- клеточного звена иммунитета и функции фагоцитов [Кузьмицкий Б.Б. и др., 1990]. Производные 20-гидроксиэкдизона способны активировать синтез ДНК в лимфоцитах при стимулировании поликлональными митогенами [Фомовская Г.Н. и др.,
- , Экдистероиды снижают выраженность тимолитического эффекта стерана- болов, стимулируя пролиферацию тимоцитов в условиях in vitro и vivo [Сергеев П.В. и др., 1991] и ограничивают потерю тимусом массы [Семейкин А.В. и др.,
- . Иммуномодулирующая активность экдистероидов находит отражение в их антигистаминных свойствах. Так, установлено дозозависимое ограничение анти- IGE-индуцированного высвобождения гистамина из «тучных» клеток экспериментальных животных. Антигистаминный эффект связывается с ингибированием процесса высвобождения внутриклеточных ионов Са [Takei М. et al., 1991].
Имеются сведения о проявлении токсических эффектов экдистероидов в отношении опухолевых клеток [Беспалов В.Г. и др., 1992; Бочарова О.А., 1999; Hirono I., Sasaoka I., Shimizu M., 1969; Ji Y.H. et al., 1990]. В работе [Konovalova N.P. et al., 2002] исследовали эффективность совместного использования противоопухолевых препаратов цисплатина и адриамицина с экдистероном. На моделях экспериментальной лейкемии (L1210) и метастазируемой меланомы (В 16) экди- стерон значительно усиливал химиотерапевтический эффект половинных терапевтических доз цитостатических препаратов, одновременно ослабляя выраженность токсических проявлений в отношении нормальных тканей [Konovalova N.P. et al., 2002]. Получены данные относительно генопротективного эффекта экдистероидов при интоксикации тетрахлорметаном и хлорофосом – превентивное введение экдистероидсодержащего экстракта из серпухи венценосной приводило к предотвращению нарушений структуры хроматина у экспериментальных животных [Левицкий Е.Л. и др., 1993; Чабанный В.Н. и др., 1994; Gubskii Iu.I et al.,
- . Механизм генопротективного эффекта авторы связывают со стимуляцией экдистероидами процессов транскрипции с включением генной активности, ответственной за детоксикацию ксенобиотиков. При введении экдистерона зафиксировано повышение транспорта в клетки нуклеотидов, что может предшествовать модуляции биосинтеза нуклеиновых кислот и, соответственно, вносить вклад в реализацию генопротективного эффекта фитоэкдистероидов [Kotsiuruba A.V. et , 1993].
Немаловажным свойством экдистероидов является отсутствие у них токсических эффектов по отношению к млекопитающим. В опытах на мышах установлено, что LD5o для экдистерона при внутривенном введении составляла 6,4 г/кг, для инокостерона – 7,8 г/кг. При введении per os в обоих случаях LD50 превышала 9 г/кг [Сыров В.Н., 1994; Ogawa S. et al., 1974], что позволяет отнести экдистероиды по опасности к IV классу – «вещества малоопасные». Не отмечено токсических эффектов и при длительном введении фитоэкдистероидов в организм различных экспериментальных животных [Ахрем А.А., Ковганко Н.В., 1989; Lafont R., Dinan L., 2003]. Полупериод распада экдистероидов в организме сравнительно невелик; различия связаны с дозами исследуемых соединений, способами их введения, интенсивности абсорбции в кровь, видами экспериментальных животных и т.д. Например, для овец полупериод распада 20-гидроксиэкдизона (20Е) равен 0,2 ч при внутривенном введении, 0,4 ч при пероральном и 2,0 ч при внутримышечном введении. У крыс период полувыведения равен 0,13 ч (8 мин) при внутривенном введении. У человека при пероральном применении в дозе 0,2 мг/кг период полувыведения составил 9 ч для 20-гидроксиэкдизона (экдистерона) и 4 ч для а-экдизона [Lafont R., Dinan L., 2003]. Для понастерона А (РопА) длительность периода полураспада составила 0,8 ч у мышей при внутрибрюшинном введении [Albanese С. et al., 2000].
Установлено, что экдистерон после приема внутрь не разрушается под воздействием кислотно-щелочного содержимого пищеварительного тракта и не оказывает отрицательного воздействия на ассоциации микроорганизмов, обитающих в нем [Иванов В.И., 1987; Selepcova L., et al., 1993]. Элиминация экдистерона осуществляется в основном через печень и желчь в кишечник (кал) и через почки (моча). Через сутки после приема 20-гидроксиэкдизон почти полностью элиминируется из организма [Ьайт1 II. ег а1., 1988]. В лаборатории допингового контроля (Олимпийский Атлетический Центр, Греция) методами газовой хроматографии было обнаружено, что при пероральном приеме 20 мг препарата «Экдистен» остаточное количество 20-гидроксиэкдизона через 21ч было равно 0,19% от исходного [ТБ^гг^кои С. е1 а1., 2001]. Помимо основного экдистероида в моче спортсменов, принимающих 20-гидроксиэкдизон идентифицированы менее активные метаболиты 2-деоксиэкдистерон и деоксиэкдизон. Это может быть объяснено мик- робиальной трансформацией 20-гидроксиэкдизона под действием анаэробных бактерий, заселяющих кишечник человека [Ьайэгй Я., Этап Ь., 2003].
Таким образом, экдистероиды оказывают всестороннее регулирующее влияние на организм млекопитающих и человека, поскольку являются природными эволюционно сформированными лигандами для экдистероид-ассоциированных рецепторных комплексов в молекулярных системах переключения генов. Многообразие биологических эффектов фитоэкдистероидов у млекопитающих объясняется биохимической взаимосвязью растительного и животного миров, развитие которых происходило в рамках совместной эволюции. Поиск, разработка и применение лекарственных средств на основе растительных объектов в том числе, содержащих экдистероиды, является важной задачей современной фармакологии и медицины, т.к. позволяет осуществлять лечение заболеваний естественным путем, основанном на принципе эволюционной комплементарности.
2.4.
Использование препаратов
на основе фитоэкдистероидов
в медицинской практике.
В традиционной научной медицине экдистероидсодержащие препараты находят применения для лечения заболеваний сердечно-сосудистой, центральной нервной и репродуктивной систем, в качестве тонизирующих и стимулирующих средств при умственном и физическом утомлении, снижении работоспособности, ослаблении функций различных органов [Кушке Э.Э., Алешкина Я.А., 1955; Са- ратиков А.С., 1970; Растительные ресурсы СССР, 1993; Сейфулла Р.Д., Орджоникидзе З.Г., 2003]. Препараты на основе экдистероидов применяются для ускорения заживления ран, язв, для лечения ожогов [Дармограй В.Н. и др., 1996; Дармо- грай В.Н. и др., 2002; Meybeck A. et al., 1997.]; улучшения половой функции, стимулирования либидо и устранения дискомфорта в сексуальной жизни [Мирзаев Ю.Р., Сыров В.Н., 1992; Соколов С.Я., 2000; Kibrik N.D., Reshetnyak J.A., 1996]. В спортивной, и военной медицине препараты на основе экдистероидов служат для адаптации и повышения работоспособности здорового человека в условиях лимитирующих факторов, в т.ч. для преодоления чрезвычайных физических и психических нагрузок [Яковлев Г.М. и др., 1990; Португалов С.Н. и др., 1997; Сейфулла Р.Д., 1999]. При курсовом применении препаратов на основе экдистероидов в течение 7-10 дней, психоэнергезирующий эффект сохраняется до 2-х месяцев [Яковлев Г.М. и др., 1990]. Препараты на основе фитоэкдистероидов, обладая анаболической [Сыров В.Н., Курмуков А.Г., 1976; Сыров В.Н., 1984; Сыров В.Н., 1994; Lafont R., Dinan L., 2003], актопротекторной [Сыров В.Н., 1994; Чермных Н.С., 1988; Азизов А.П. и др., 1998], тонизирующей [Ахрем A.A., Коаганко Н.В., 1989; Сыров В.Н., 1994; Володин В.В., 2003] активностью по совокупности биологических эффектов могут быть отнесены к адаптогенам, психоэнергизаторам, ноотро- пам [Бобков Ю.Г. и др., 1984; Смирнов A.B., 1994; Смирнов A.B., Виноградов В.М., 1994].
В 80-х годах 20-го столетия в институте химии растительных веществ АН УзССР (г. Ташкент) был разработан препарат «Экдистен», изготовленный на основе растения левзея сафлоровидная и содержащий в своём составе 20- гидроксиэкдизон. Препарат рекомендован в качестве тонизирующего и адапто- генного средства при астенических и астенодепрессивных состояниях, сопровождающихся ослаблением биосинтеза белка, при длительных инфекциях и интоксикациях, при неврастении, неврозах и гипотонии, у спортсменов в период интенсивных тренировок при дисфункции сердечно-сосудистой системы, особенно с признаками перенапряжения миокарда и усилением белкового катаболизма в период подготовки к соревнованиям [Куракина И.О., Булаев В.М., 1990]. Доклинические испытания на экспериментальных животных показали, что «Экдистен» вызывал повышение динамической работоспособности на 62% и замедлял развитие утомления, увеличивая время плавания на 25%. У крыс «Экдистен» укорачивал на 25% время выработки условного рефлекса. Дальнейшие клинические испытания препарата подтвердили его высокую активность и у людей.
В исследованиях, проведенных на базе ВНИИ физической культуры оценивалась эффективность ряда комбинированных препаратов на основе левзеи саф- лоровидной в смеси с витаминами Е, С, цветочной пыльцой и другими компонентами [Азизов А.П. и др., 1998; Сейфулла Р.Д., 1998]. Композиционный препарат на основе левзеи сафлоровидной – «Леветон» после 20-дневного введения в сопоставимых дозах увеличивал время физической работоспособности у мышей (бег на тредбане) и у крыс (плавание) на 135% и 187% соответственно. У легкоатлетов, получавших в процессе тренировочного процесса препарат «Леветон» (0,03 г в день) в течение 20 дней, наблюдали достоверное повышение физической работоспособности на 27%, однако умеренное увеличение мышечной массы (антро- пометричесчкая оценка) не достигало уровня статистической значимости [Сейфулла Р.Д., 1998; Сейфулла Р.Д., 1998а].
В Институте биологии Коми НЦ УрО РАМ на основе оригинальной технологии получена высокоочищенная субстанция фитоэкдистероидов – «Серпистен» [Володин В.В., Володина С.О., 2000]. Полученная субстанция представляет собой смесь экдистероидов из надземной части растения серпуха венценосная. Состав «Серпистена»: экдистерон (80%), 258-инокостерон (11%), экдизон (5%) и ряд других минорных компонентов. Проведенные исследования субстанции «Серпистен» показали наличие у неё адаптогенного эффекта, что выражалось в значительном (в 1,6-2 раза) повышении компенсаторных физических возможностей при максимальных нагрузках [Пчеденко Л.Д. и др., 2002]. Полученные результаты позволяют сравнить актопротекторный эффект препарата у животных в зависимости от их. возраста и внутри групп. У половозрелых животных после введения субстанции «Серпистен» в сумарной дозе 10 мг/кг выносливость к экстремальной физической нагрузке (плавание) возрастала у 80% животных. У неполовозрелых мышей адаптогенный потенциирующий эффект был сильнее и проявлялся у 100% экспериментальных животных при суммарной дозе препарата 5 мг/кг. Во всех исследованных возрастных группах после введения препарата динамическая работоспособность животных (плавание) имела более выраженную дозовую зависимость, чем статическая – удерживание груза. Анаболический эффект проявился лишь у неполовозрелых животных, что является характерным для экдистероидов. Экдистероидсодержащая субстанция «Серпистен» проявила тонизирующую и но- отропную активность. Обнаружены ускорение ориентировочно- исследовательской реакции и стимуляция памяти у животных, что выражалось в активизации поиска, запоминании маршрута и ускорении нахождения выхода из лабиринта [Володин В.В. и др., 2006]. Авторами [Володин В.В. и др., 2006] доказано, что экдистероидсодержащая субстанция «Серпистен» превосходит по анаболической активности препарат «Экдистен» и сопоставима с ним по тонизирующему эффекту. Различия в выраженности анаболического эффекта связывается с присутствием в субстанции «Серпистен» инокостерона. Получены данные о гастропротективной, термопротекторной, радиопротективной и антигипоксиче- ской активности экдистероидсодержащей субстанции, выделенной из Serratula coronata [Шевченко О.Г. и др., 2007; Пунегов В.В. и др., 2008].
В лаборатории фармакологии кровообращения НИИ фармакологии СО РАМН была выявлена гемореологическая активность фитоэкдистероидов в исследованиях in vitro и in vivo [Плотников М.Б. и др., 1998]. В условиях модели СПВК [Плотников М.Б. и др., 1996] in vitro, характеризуещейся выраженным повышением вязкости крови на 18-26%, агрегации эритроцитов на 35-46% и снижением индекса деформируемости эритроцитов на 20-32% при скоростях сдвига 90-890 с”1 экдистерон проявил гемореологическую активность в широком диапазоне концентраций: 10″ – 10″ г/мл. Однако максимальная гемореологическая активность была продемонстрирована при концентрации экдистерона – 10″ г/мл, что выражалось в ограничении роста вязкости крови и агрегации эритроцитов. В концентрации 10″6 влияние на агрегацию эритроцитов сохранялось – экдистерон значительно увеличивал полупериод кривой агрегации даже в сравнении с интактными значениями, в то время как влияние на вязкость крови не достигало уровня достоверных различий в сравнении с контролем. Наконец, в концентрации 10″5 влияние экдистерона на вязкость крови и агрегацию эритроцитов не имело характера статистической достоверности и имело характер тенденции [Плотников М.Б. и др., 1998]. При скрининговом исследовании в условиях модели СПВК in vitro гемо- реологическая активность была показана у различных экстрактов экдистероидсо- держащих растений: смолевки двудомной (Silene dioica (L.) clairv.), смолевки татарской (Silene tatarica (L.) Pers.), смолевки зеленоцветковой {Silene viridiflora L.), смолевки меловой {Silene creticea L.), смолевки линикола {Silene linicola С.С. Gmelin) [Плотников М.Б. и др., 1998]. В процессе исследований in vitro было выявлено, что гемореологическая активность экстрактов смолевки двудомной, смолевки татарской и лихниса хальцедонского высока и сопоставима по выраженности с действием наиболее известного гемореологического препарата – пентокси- филлина [Плотников М.Б. и др., 1998].
Исследовано влияние экдистерона и экстрактов экдистероидсодержащих растений на реологические свойства крови при ишемии головного мозга у крыс [Плотников М.Б. и др., 1998]. Курсовое пероральное введение экдистерона в дозе 2,5 мг/кг приводило к снижению вязкости крови и плазмы, агрегации эритроцитов и концентрации фибриногена у крыс с ишемией головного мозга. Экстракт смолевки двудомной в дозе 150 мг/кг оказывал отчётливое влияние на гемореологические параметры животных с ишемией головного мозга, что выражалось в полной нормализации показателей вязкости плазмы, концентрации фибриногена и гематокритного числа, а также приводило к ослаблению эритроцитарной агрегации. Курсовое введение экстракта смолевки татарской в дозе 150 мг/кг также приводило к снижению вязкости крови, вязкости плазмы и агрегации эритроцитов. При курсовом введении экстракта лихниса хальцедонского в дозе 150 мг/кг существенно снижалась агрегация эритроцитов, однако влияние на вязкость крови и гематокрит имело характер тенденции [Плотников М.Б. и др., 1998]. Приведенные данные позволяют обосновать рациональность дальнейшего исследования уже имеющихся и поиска новых гемореологических средств среди экстрактов экдистероидсодержащих растений.
За рубежом, рядом фирм (Gero Vita, LifeScience Technologies, Mirra, Natural Elixir, Cytodyne Technologies) предлагается значительный перечень средств на основе экдистероидов, рекомедуемых в любительском спорте, культуризме, для повышения общей адаптации организма и для улучшения сферы интимных взаимоотношений (Prime 1, Prime Plus (Прайм Плас), Prime Perfect, Brekhman’s Gold (Стресс-Аут-1 ), Adaptogenic Formula (Стрес-Аут-2), Adaptogenol, Russ Olimpic (Русс-Олимпик), Golden Tajga Tea, Triboxin, Cytodyn ZM, FirmEase, Prime Passion, Hercules, Mirra-Lion, Mirra-Liones, Геракл) [Тимофеев Н.П., 2001a; Тимофеев Н.П., 2001в; Тимофеев Н.П., 2005; Timofeev N.P., 2006; Timofeev N.P., 2008]. В Чехии производится фиточай «Maralan» – препарат на основе надземной части левзеи сафлоровидной, обладающий всем комплексом эффектов, характерных для психоэнергизаторов и адаптогенов растительного происхождения [Kren J. et al., 1992].
Таким образом, фитоэкдистероиды обладают полифункциональным характером воздействия на различные органы и системы и могут являться перспективными источниками для создания лекарственных препаратов различных фармакологических групп. В основе фармакотерапевтического действия экдистероидсодер- жащих композиций лежит способность повышать резистентность и расширять границы адаптации организма к различного рода неблагоприятным факторам, усиливать стрессустойчивость организма, активировать метаболические процессы и осуществлять регуляцию эндокринной и вегетативной нервной системы.