ENDOTHELIOPROTECTIVE ACTION PHYTOESTROGENS FROM CULTURE OF CELLS OF PLANT DIOSCOREA DELTOIDEA


Cite item

Full Text

Abstract

It is carried out research endothelioprotective actions furostanole glycosides from culture of cells of plant Dioscorea Deltoidea (Institute of physiology of a plant of the Russian Academy of Science) conditions hypoestrogen the induced experimental dysfunction of an endothelium. Phytoestrogens from culture of cells of plant Dioscorea deltoidea prevent development hypoestrogen the induced endothelial dysfunction in experiment.

Full Text

Актуальность. Конец XX века ознаменовался не только интенсивным развитием фундаментальных понятий патогенеза артериальной гипертонии (АГ), но и критическим пересмотром многих представлений о причинах, механизмах развития и лечении этого заболевания [8]. Решающая роль эндотелия в регуляции сократимости гладкомышечных клеток сосудов была в полной мере осознана лишь после открытия Fuchgott и Zawadski. Они продемонстрировали, что сосуд, находившийся в состоянии сократимости после введения норадреналина, отвечает релаксацией на увеличение дозы ацетилхолина только при наличии эндотелия. Напротив, при отсутствии эндотелиальных клеток в ответ на ацетилхолин наблюдались вазоконстрикция либо отсутствие релаксации. Это привело к открытию вазодилатирующей субстанции, освобождаемой эндотелиальными клетками. Авторы не установили природу этого вещества и обозначили его, как эндотелий-релаксирующий фактор. Позднее оно было идентифицировано, как оксид азота [4, 9, 25, 23]. В настоящее время известно, что эндотелий контролирует сосудистый тонус, рост гладкомышечных клеток, тромбообразование, фибринолиз и многие другие процессы [15, 16, 17, 20]. При артериальной гипертонии у человека была доказана эндотелиальная дисфункция для периферической, коронарной микро- и макроциркуляции и почечного кровотока [11, 13, 24]. Хроническое ингибирование NO синтазы в эксперименте быстро приводит ко всем органическим последствиям тяжелой и продолжительной артериальной гипертензии, включая атеросклероз и сосудистые органные поражения [14]. Эпидемиологические и клинические исследования выявляют различия в развитии артериальной гипертонии у человека в зависимости от пола [5, 6, 7]. Наряду с общими факторами риска АГ, у женщин имеется уникальный фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний - развитие дефицита эстрогенов в постменопаузе [1, 5, 6] Взаимосвязь между менопаузой и риском заболеваний ССС была изучена во многих исследованиях, большинство в которых [10, 18, 21] обнаружили рост встречаемости данной патологии после менопаузы. Прогрессирующая утрата гормональной активности обусловливает формирование нарушений липидного спектра, таких как увеличение общего холестерина (ХС), липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП) и триглицеридов, которые несомненно влияют на увеличение риска развития заболеваний ССС [6]. Наряду с изменениями липидного профиля в периоде менопаузы происходят изменения в сосудах: снижается продукция простациклина, увеличивается уровень эндотелеина, снижается эндотелиально зависимая вазодилатация [4, 22]. В дальнейшем возрастает артериальное давление (АД) и масса тела, происходит перераспределение подкожной жировой клетчатки, изменение чувствительности к инсулину, нарушается метаболизм глюкозы [26]. В настоящее время считается доказанным кардиоселективный эффект эстрогенов. Механизм его не ясен, но предполагают, что частично это обусловлено повышением уровня липопротеидов высокой плотности (ЛПВП), снижением содержания липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), что снижает опасность развития атеросклероза и ишемической болезни сердца [12]. Появляются все новые доказательства того, что фитоэстрогены - даже в небольшом количестве, характерном для «западной» диеты - обладают эндотелиопротективным действием [2] Механизмы реализации эндотелиотропного действия фитоэстрогенных препаратов авторы связывают с тем, что сапонины, содержащиеся в корневище: воздействуют на липопротеины плазмы крови, изменяют дисперсность холестерина плазмы крови, препятствуют его эстерификации, а, следовательно, его отложению на стенках сосудов. Сапонины являются антидотом холестерина не только in vitro, но и in vivo. Кроме того препараты диоскореи обладают мочегонным действием, снижают кровяное давление, усиливают выделение желчи и уменьшают свертываемость крови [19]. Целью настоящего исследования явилось изучение эндотелиотропных эффектов фитоэстрогенов из культуры клеток растения Dioscorea Deltoidea (Институт физиологии растений РАН, г. Москва) при моделировании гипоэстроген-индуцированной экспериментальной эндотелиальной дисфункции. Материал и методы исследования. Моделирование гипоэстроген-индуцированной эндотелиальной дисфункции проводились на самках белых крыс линии Wistar массой 200-300 г. Для моделирования данной патологии крыс наркотизировали этаминалом натрия (50 мг/кг) и проводили билатеральную овариэктомию [28] (n=10 животных). Животным интактной группы производилась ложная операция без удаления яичников (n=10 животных). Диоскорею вводили внутрибрюшинно в дозе 1 мг/кг из расчета 0,1 мл на 100 г массы животного в течении 6 недель после проведения овариэктомии. Интактным животным вводили внутрибрюшинно 0,9% NaCl в том же объеме. Исследование показателей артериального давления в группах животных проводили под наркозом (этаминал натрия 50 мг/кг) посредством введения в сонную артерию катетера для регистрации показателей. Показатели гемодинамики: систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряли у крыс с помощью датчика Р23ID ’’Gould’’ США, АЦП L-154 и компьютерной программы “Bioshell” в исходе, а также на фоне ряда функциональных проб, проводимых в представленной последовательности: 1. Проба на эндотелийзависимое расслабление сосудов (внутривенное введение раствора ацетилхолина в дозе 40 мкг/кг из расчета 0,1 мл на 100г) [27]. 2. Проба на эндотелийнезависимое расслабление сосудов (внутривенное введение раствора нитропруссида натрия в дозе 30 мкг/кг из расчета 0,1 мл на 100г) [3]. Полученные результаты и их обсуждение. Для оценки эффективности эндотелийзависимых реакций (ЭЗР) нами исследована функциональная проба с введением дозы 40 мкг/кг ацетилхолина (АХ). Внутривенное введение ацетилхолина в течение 3-5 сек приводило к резкому падению артериального давления достигающего пика у интактных животных для систолического давления (САД) 83,9 ± 4,8 мм рт.ст., для диастолического давления (ДАД) - 41,9 ±2,2 мм рт. ст. и для среднего артериального давления (Ср.АД) 55,8 ±2,2 мм рт. ст., при этом в течение первых 2-3 сек развивалась резкая брадикардия до 130-150 ударов в минуту. Восстановление АД происходило в среднем за 43,6±2,2 сек. после нормализации сердечного ритма. Именно этот интеграл нами принимался как сосудистый компонент реакции на АХ и использовался для дальнейших расчётов. Эндотелийнезависимая реакция (ЭНЗР) оценивались посредством фармакологической пробы с введением нитропруссида (НП) в дозе 30 мкг/кг и также характеризовалась снижением САД до 91,0 ± 4,6, ДАД до 48,5 ± 2,9 и Ср.АД до 62,7 ±3,2 мм рт.ст. с последующим полным восстановлением в среднем в течение 40,2±2,4 сек. При этом интеграл (площадь над кривой восстановления) использовалась нами в дальнейших расчётах и определялась исходным уровнем артериального давления (чем выше уровень исходного артериального давления, тем больше абсолютная величина его падения, а следовательно и интеграл) и временем его восстановления (табл.1). Таблица 1. Показатели эндотелиальной дисфункции в группах животных получавших диоскорею в дозе 1 мг/кг. Примечание * - р<0,05- в сравнении с группой интактных животных, ** - р<0,05- в сравнении с группой животных получавших L-NAME Через 6 недель, после проведения самкам крыс Wistar билатеральной овариэктомии имело место достоверное снижение интеграла (реакция восстановления АД после введения АХ) 1022,5±131 усл.ед. по сравнению с интактной группой животных, у которых этот показатель составлял 1673,6±132,4 усл.ед. (табл.1). Напротив, ЭНЗР, являющаяся отражением реакции на введение НП, увеличилась у животных с экспериментальной эндотелиальной дисфункции и её интеграл составил соответственно 2157,3±167 усл.ед. и 1338,1±121,1 усл.ед. в группе контроля (табл.1). Такая принципиальная разница в ЭЗР и ЭНЗР реактивности интактных животных и животных с эндотелиальной дисфункцией, закономерно привело нас к необходимости выведения специального коэффициента, характеризующего степень эндотелиальной дисфункции - далее «коэффициент эндотелиальной дисфункции (КЭД)», являющегося отношением интеграла ЭНЗР восстановления АД в ответ на введение НП к интегралу ЭЗР восстановления АД в ответ на введение АХ. Мы рассчитывали КЭД у каждого животного интактной группы, и крыс после моделирования патологии и получили следующие значения КЭД: 0,8±0,1 у интактных и 2,1±0,2 у животных, с экспериментальной дисфункцией эндотелия (табл. 1). При коррекции гипоэстрогенного состояния ежедневным, в течении 6 недель, внутрибрюшинным введением диоскореи в дозе 1 мг/кг КЭД составил 1,0±0,1 Сравнение показателей абсолютного снижения САД, ДАД, Ср.АД, времени падения, восстановления, их скоростные характеристики, а также динамика ЧСС при проведении фармакологических проб с АХ и НП не выявили достоверных информационных различий в абсолютных значениях показателей АД между собой, что затрудняет объективную оценку вклада именно нарушения продукции оксида азота при данной экспериментальной модели эндотелиальной дисфункции (табл.2). Таким образом, для дальнейшей оценки влияния фармакологических агентов на ЭЗР сосудистого русла, в качестве основного, нами использован КЭД, как показатель фармакологической коррекции эндотелиальной дисфункции. Таблица 2 Динамика показателей АД при моделировании дисфункции эндотелия и ее коррекции с использованием диоскореи Приведенные результаты наглядно демонстрируют корригирующее влияние на гипоэстроген индуцированную эндотелиальную дисфункцию фуростаноловых гликозидов из культуры клеток растения Dyoscorea deltoidea, снизившего показатель КЭД до уровня такового у интактных животных. Выводы: 1. Коэффициент эндотелиальной дисфункции является наиболее информативным показателем, отражающим нарушение обмена оксида азота в условиях его экспериментального дефицита. 2. Фуростаноловые гликозиды из культуры клеток растения Dioscorea deltoidea предотвращают развитие гипоэстроген индуцированной эндотелиальной дисфункции в эксперименте.
×

About the authors

M V Korokin

Faculty of pharmacology. Kursk state medical university

A M Nosov

Faculty of pharmacology. Kursk state medical university

T G Pokrovskaja

Faculty of pharmacology. Kursk state medical university

EB MV Artjushkova

Faculty of pharmacology. Kursk state medical university

V I Kochkarov

Faculty of pharmacology. Kursk state medical university

L V Korokina

Faculty of pharmacology. Kursk state medical university

M B Pokrovskij

References

  1. Барт, Б.Я. Артериальная гипертония у женщин в постменопаузе: современные возможности медикаментозной терапии в поликлинических условиях/ Б.Я. Барт, Г.М. Бороненков, В.Ф. Беневская // Российский кардиологический журнал.-2001.- №5.- P. 69-70.
  2. Вихляева, Е.М. Климактерический синдром. В кн.: Гинекологическая эндокринология. // Под редакцией Жмакина К.Н. М.,.- 1989.
  3. Галаган, М.Е. Гипотензивное действие оксида азота, продуцируемого из экзо-и эндогенных источников/ М.Е.Галаган, А.В.Широколова, А.Ф. Ванин// Вопр. мед. химии.-1991.-Т.37, № 1. -С. 67-70
  4. ЗГТ у женщин с артериальной гипертонией в пери- и постменопаузе: гемодинамические эффекты/ М.М. Быстрова, А.Н. Бриттов, В.М. Горбунов, А.В. Лебедев, И.А. Елисеева, В.П. Сметник, И.П. Сластен// Терапевтический архив,.-2001.- № 10.-C. 33-38.
  5. Кулаков, В.И., Руководство по климактерию/ В.И. Кулаков, В.П. Сметник// М., Медицинское информационное агентство.-2001.-С. 404-495.
  6. Сметник, В.П. Менопауза и сердечно-сосудистая система/ В.П Сметник, И.Г. Шестакова // Терапевтический архив.-1999.-№. 10.-С. 61-65.
  7. Сметник, В.П. Неоперативная гинекология: Руководство для врачей/ В.П. Сметник, Л.Г. Тумилович// М., Медицинское информационное агентство.-1997.-С. 238-240.-С. 306-312.
  8. Abnormal endothelium-dependent vascular relaxation in patients with essential hypertension/ JA. Panza, AA. Quyyumi, JE. Brush, SE. Epstein// N Engl J Med.-1990.- Vol. 323.- P. 22-27
  9. Biology of the endothelium/ T.F. Luscher, M. Barton// Clin Cardiol.- 1997.-Vol. 20(11 Suppl 2).-P.3-10
  10. Burt, VL. Prevalence of hypertension in the US adult population/ VL Burt, P. Whelton, EJ. Roccella, et all// Results from the Third National Health and Nutrition Examination Survey.-1991.-1995.-Vol. 25.-P. 305-313.
  11. Carl J.Pepine, David S. Celermajer, University of Florida, 1998
  12. Impact of climacteric on well-being, a survey based on 5213 women from 39 to 60 years old/ A. Oldenhave, L.J. Jaszmann, A.A. Haspels et all. // Amer. J. Obstet. Gynecol.-1993.-Vol.168 (3).-P. 765-89.
  13. Indirect evidence for release of endothelium-derived relaxing factor in human forearm circulation in vivo: blunted response in essential hypertension/ L. Linder, W. Kiowski, FR. Buhler, Luscher// Circulation.-1990.- Vol. 81.- P. 1762-1767
  14. Influence of age and menopause on serum lipids and lipoproteins in healthy women/ J. Stevenson, D. Crook, I. Godsland. Atherosclerosis.-1993.-Vol.98.-P. 83-90.
  15. Haller, H. Endothelial function. General considerations/ H. Haller. Drugs.- 1997.-Vol. 53.-P. 1-10
  16. Helmut Drexler Vascular health as a therapeutic tagert in cardiovascular disease/ Jean-Baptiste Michel// NO (Nitric oxide) and Cardiovascular Homeostasis.-1999 Menarini International Industrie Farmaceutiche Riunite s.r.l. Paris
  17. Luscher, T.F. Endothelial control of vascular tone and growth/ Clin Exp Hypertens.-1990.-Vol. 12(5).-P. 897-902
  18. Prevention of stroke by antihypertensive drug treatment in older persons with isolated «systolic hypertension: Final results of the Systolic Hypertension in the Elderly Program» (SHEP). JAMA.-1991.-Vol.265.- P. 3255-3264.
  19. Samsioe, G. Medical and surgical Strategies for treating urogynecological disorders/ G. Samsioe. Int. J.Ferticl.-1996.-Vol.41(2).- P. 139-41.
  20. Schiffrin, E.L. The endothelium of resistance arteries: physiology and role in hypertension/ E.L Schiffrin. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids.-1996.-Vol. 54(1).-P. 17-25
  21. Staessen, JA. The epidemiology of menopause and its association with cardiovascular disease/ JA. Staessen. Hypertension and Other Cardiovascular Risk Factors After the Menopause. New York, Marsel Dekker Inc.-1995.-P. 43-78.
  22. Stimpel М., Hypertension after Menopause/ Stimpel М., Zanchetti А.,Walter de Gruyter// Berlin-New York.-1997.
  23. The discovery of nitric oxide as the endogenous nitrovasodilator/ S. Moncada, R.M. Palmer, E.A.// Higgs Hypertension.-1988.-Vol. 12(4).-P. 365-72
  24. The effect of antihypertensive therapy on responsiveness to local intrarterial NG-monomethyl-L-arginine in patients with essential hypertension/ D. Lyons, J. Webster, N. Benjamin// J Hypertens.-1994.- Vol.12.-P. 1047-1053
  25. The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine/ RF. Furchgott, JV Zawadzki// Nature.-1980.-Vol.288.-P. 373-376
  26. Vanhoutte, PM. Endothelial dysfunction in hypertension/ PM.Vanhoutte J Hypertens.-1996.-Vol. 14(5).- P. 83-93
  27. Role of superoxide in angiotensin II-induced but not catecholamine-induced hypertension / J.B.Laursen, S.Rajagopalan, Z.Galis et al. // Circulation.- 1997.-Vol. 95.-P. 588-593
  28. Vico, L. Dose effects of propranolol on cancellous and cortical bone in ovariectomized adult rats/L. Vico, E. Dolleans , CL. Benhamou , D. Courteix// J. Pharmacol Exp.- 2005.-Vol. 10 - P. 110-111

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies