Сегодня сахарный диабет относится, пожалуй, к наиболее распространённой патологии, которая приводит к тяжёлым системным осложнениям [1]. Высокие титры кортикостероидов инициируют каскад катаболических процессов, которые и влияют на дезактивацию процессов регенерации как эпителиальных тканей, так и раневых процессов [2]. Корректирующим фактором дисметаболических нарушений, вызванных сахарным диабетом, является направленная диета, причем наибольший положительный эффект достигается путем сочетания фармакологического и пищевого компонентов (гипохолестеринемический, антиоксидантный, гипогликемический, иммуномодулирующий эффекты) [3].
Фитотерапия является признанным методом лечения как в официальной, так и в народной медицине, интерес к данному методу воздействия нарастает в связи с меньшей токсичностью и большей приверженностью к использованию, особенно в странах с традиционно развитой народной медициной [4]. Сymbopogon proximus, Аcacia nilotica, Тrigonella foenumgraecum и Сyperus rotundus обладают широким спектром фармакологических эффектов [5], среди них наиболее ценными являются антиатерогенный, антидиабетический, антианорексический, антиоксидантный, антиканцерогенный, гиполипидемический и противовоспалительный эффекты [6].
В ходе исследования была сформирована цель – изучить регенераторные процессы инфицированной раны при гипергликемии применением лекарственных форм на основе растительного сырья Acacia nilotica, Cyperus rotundus, Trigonella foenumgraecum и Cymbopogon proximus.
Материалы и методы исследования
Исследование выполнено на 35 нелинейных белых крысах обоего пола массой 200-250 г, полученных из питомника «Андреевка» (филиал ФГБУН «НЦБМТ ФМБА» России, Московская обл.). Все манипуляции с животными проводились в соответствии с Руководством по содержанию и использованию лабораторных животных [7].
Моделирование гипергликемии достигалось в/м введением 4% - 0,2 мл раствора дексаметазона в течение 4 суток. Кожа на спине обрабатывалась депиляционным кремом, очищалась, предварительно проводилась местная анестезия 0,25% раствором новокаина с последующим нанесением бритвенного разреза 2 см, глубиной 0,5 мм. В область раны было произведено двукратное нанесение инфицированного Streptococcus epidermidis материала больного пациента со стрептодермией. С последующим проведением лечения. Все экспериментальные животные были поделены случайным образом на 7 групп по 5 крыс в каждой: 1 - интактные, 2 – 1-й контроль – рана, обработанная вазелином, 3 – 2-й контроль – рана, обработанная фузидином, 4 – рана, обработанная эмульсией, содержащей C. proximus (разведение 1:2), и пероральный прием водного экстракта C. proximus, 5 – местное нанесение мази на основе C. rotundus и вазелина и пероральный прием водного экстракта C. rotundus, 6 - пероральный прием водного экстракта и местное нанесение мази на основе A. nilotica, 7- серия - пероральный прием водного экстракта и местное нанесение мази на основе Tr. foenumgraecum в вышеуказанных разведениях.
На 5-е сутки эксперимента от нанесения раневого повреждения производилась визуальная оценка местных изменений в области раны по следующим полуколичественным критериям (в плюсах – уплотнение, шероховатость, болезненность при пальпации, гиперемия, отёчность, регенерация). Степень выраженности признаков оценивалась по шкале, где максимальная выраженность проявления признаков оценивалась в 5 баллов, отсутствие признака – в 0 баллов.
Кровь забиралась из хвостовой вены, стабилизировалась 10% раствором цитрата натрия, исследование состава крови и биохимический состав крови определялся на анализаторах PCE-90Vet (США) и HUMASTAR 600 (Германия) соответственно. На 5-е сутки животные выводились из эксперимента в камере эфиром для наркоза.
Статистическая обработка результатов исследования произведена при помощи компьютерной программы Medstat. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0,05. По ходу изложения статистические показатели обозначены следующими символами: М – выборочное среднее, m (SEM) – ошибка среднего, р – достигнутый уровень значимости при значении.
Результаты исследования и их обсуждение
К развитию гипергликемии приводит введение крысам раствора дексаметазона в расчете 800 мкг/кг в течение 4 суток (рисунок).
Динамика уровня глюкозы крови белых крыс с дексаметазоновой гипергликемией и инфицированной раны на фоне лечения водными экстрактами (в ммоль/л): 1 - интактные, 2 – раствор дексаметазона, 3 – раствор дексаметазона + водный экстракт Cyperus rotundus, 4 – раствор дексаметазона + водный экстракт Cymbopogon proximus, 5 - раствор дексаметазона + водный экстракт Acacia nilotica, 6 - раствор дексаметазона + водный экстракт Trigonella foenumgraecum
Было зафиксировано увеличение целевых титров глюкозы в 6 раз – до 30,02±5,16 ммоль/л с исходных 5,08 ± 1,18 ммоль/л, р<0,001. Пероральное введение водных экстрактов с 1-го дня введения дексаметазона способствовало коррекции уровня глюкозы. Максимальный гипогликемический эффект зафиксирован при пероральном введении экстрактов Acacia nilotica и Cyperus rotundus, показатель гипогликемии вырос только в 2,74 раза, р<0,001. При пероральном введении экстрактов Trigonella foenumgraecum отмечено увеличение уровня гликемии на 304%, а Cymbopogon proximus на 329%, р<0,001.
После отмены введения раствора дексаметазона титр глюкозы в группе животных без коррекции понизился на 65% и составил 10,4±2,85 ммоль/л, р<0,001, но по-прежнему оставался выше, чем у интактных животных, почти в 2 раза, р<0,001. Стойкая гипергликемия сохранилась и после введения дексаметазона. Пероральный прием водных экстрактов, содержащих исследуемые травы, и местное применение мазей оказали выраженный гипогликемический эффект, причем наиболее выражен был на фоне введения Acacia nilotica и Cyperus rotundus. Trigonella foenumgraecum и Cymbopogon proximus снизили глюкозу до 6,32 ± 0,58 ммоль/л и 5,4 ± 0,79 ммоль/л соответственно, р<0,01.
Выявлено, что фузидин увеличивает активность печеночных трансаминаз; так, АЛТ был повышен на 341%, а АСТ на 134%, р<0,01 (таблица 1).
Таблица 1
Биохимические показатели сыворотки крови белых крыс с гипергликемией на фоне введения раствора дексаметазона с пероральным приемом водных экстрактов и местным нанесением эмульсий, содержащих Acacia nilotica, Cymbopogon proximus, Trigonella foenumgraecum, Cyperus rotundus (М±м)
№ п/п |
Показатели |
Интактные |
Контроль вазелин |
Контроль фузидин |
Acacia nilotica |
Cyperus rotundus |
Cymbopogon proximus |
Trigonella foenum-graecum |
1 |
АЛТ, ЕД |
46,6±9,22 |
41±10,2* |
209,5±3,69* |
128,5±25,1#+* |
207±73,07 +* |
138±32,1 #+* |
135±37,7#+* |
2 |
Альбумины, г/л |
29,61±0,8 |
29,7±2,98* |
31,5±3,10* |
34±2,16+* |
32,5±4,04 |
32,25±1,7 |
29,5±3,69 |
3 |
АСТ, ЕД |
137,1±15,6 |
147,1±20 |
302,5±7,54*+* |
271,25±20#+* |
124±20,01# |
208,7±7,6 #+* |
245,2±67,6+* |
4 |
Креатинин, мг/дл |
0,04±0,004 |
0,04±0,005* |
0,05±0,005 |
0,04±0,005 |
0,053±0,003 |
0,045±0,01 |
0,051±0,009 |
5 |
Мочевина, ммоль/л |
4,52±0,51 |
5,2±0,87 |
6,15±0,33*# |
8,6±1,46 #+* |
12,37±4,0 #+* |
10,1±2,2 #+* |
11,35±1,71 #+* |
6 |
Общий белок, г/л |
55,33±4,92 |
64±5,61 |
60,5±5,80 |
63±6,78 +* |
70±7,3 |
64,7±3,30 |
58±5,22 |
7 |
Общий холестерин, ммоль/л |
0,55±0,08 |
1,3±0,27* |
1,47±0,17 * |
1,375±0,27 |
2,25±0,88+* |
1,7±0,29 +* |
2,2±0,38 #+* |
8 |
Триглицериды, ммоль/л |
1,17±0,83 |
1,09±0,34 |
0,74±0,23 |
1,02±0,29 |
1,05±0,32 |
1,37±0,44# |
0,79±0,09 |
Примечание: *- статистическая значимость отличия по отношению к показателям группы интактных животных при р<0,05; # - статистическая значимость отличия по отношению к показателям группы животных, обработанных фузидином при р<0,05; +* - статистическая значимость отличия по отношению к показателям группы контроля при р<0,05.
Исследуемые лекарственные формы, содержащие растения Trigonella foenumgraecum, Cymbopogon proximus, Acacia nilotica, превентивно предотвращают рост АЛТ на 34, 35,5 и 38,6% соответственно, р<0,001. На фоне применения лекарственных форм Cyperus rotundus наблюдается снижение активности АСТ на 59%, также наблюдается статистически значимое повышение уровня азотистых шлаков на фоне фузидина (+18,2%), Trigonella foenumgraecum (+118%), Cyperus rotundus (+137%), р<0,001. Стоит отметить, что повышение уровня мочевины не сопровождалось увеличением креатинина, что, безусловно, указывает не на нарушение функции почек, а на индукцию белково-синтетических процессов и увеличение мочевин-синтезирующей функции печени.
Только на фоне перорального приема водного экстракта Acacia nilotica отмечалось статистически значимое увеличение альбуминов на 14%, р<0,001. На фоне применения водного экстракта Trigonella foenumgraecum отмечено статистически значимое повышение общего холестерина на 49%, р<0,001. Положительная динамика метаболических процессов и метаболические сдвиги (стимуляция регенераторных процессов, нормализация гликемии, рост активности печеночных трансаминаз, альбуминов, общего белка, повышение уровня мочевины без нарастания креатинина) можно рассматривать в качестве триггерного компонента стимуляции регенераторных и репаративных механизмов, на фоне фитотерапии.
В общем анализе периферической крови у животных в контрольной серии с применением фузидина выявлена лейко-, лимфо- и моноцитопения, а также гранулоцитоз. Количество эритроцитов повысилось на 93%, гемоглобин повысился на 148%, также выявлено снижение количества тромбоцитов на 38,8% в сравнении с показателями в серии животных, обработанных вазелином, р<0,001 (таблицы 2 и 3).
Таблица 2
Показатели периферической крови белых крыс с раневым процессом на фоне введения раствора дексаметазона и лечения фузидином (М±м)
№ п/п |
Показатели |
Интактные |
Контроль вазелин |
Фузидин |
|
1 |
MCH, средний уровень HВ в одном эритроц. pg/l |
15,48±1,33 |
15,85±65 |
18,22±1,77# |
|
2 |
MCHC-, отношение Hb к объёму эритроцитов, г/л |
263±15,81 |
267,4±16,59 |
293,2±20,83 *# |
|
3 |
MCV, Средний объём эритроцита, f /l |
60,38±2,84 |
59,85±3,02 |
62,3±5,39 |
|
4 |
PLT, тромбоциты, *109/л |
476±12,20 |
474,6±11,21 |
328,25±38,23*# |
|
5 |
RDW- анизоцитоз эритр. % |
14,32±0,85 |
14,1±1,2 |
14,44±0,21 |
|
6 |
Гематокрит, % |
16,72±1,84 |
18,58±3,65 |
41,6±3,84 *# |
|
7 |
Гемоглобин, Г/Л |
98,24±11,83 |
50,6±7,8* |
125,8±16,83 * |
|
8 |
Гранулоциты, % |
16,24 ± 6,8 |
24,43,7±8,06 |
39,07±6,66 *# |
|
9 |
Гранулоциты, абсол. |
0,362±0,10 |
0,36±0,13 |
0,676±0,1 *# |
|
10 |
Лейкоциты , *109/л |
2,48±0,33 |
2,42±0,26 |
0,925±0,15 *# |
|
11 |
Лимфоциты, % |
75,84±9,63 |
74,65±11,19 |
31,25±12,25 *# |
|
12 |
Лимфоциты, абсол. |
1,86±0,29 |
1,85±0,3 |
0,325 ±0,1 *# |
|
13 |
Моноциты, абсол. |
0,124± 0,04 |
0,14±0,05 |
0,05±0,009 *# |
|
14 |
Моноциты, % |
5,35±1,84 |
6,22±1,57 |
7,68±2,2 |
|
15 |
Эритроциты, *1012/л |
4,02±2,15 |
3,06±0,59 |
6,98±0,41 * |
Примечание: * - статистическая значимость отличия по отношению к показателям группы интактных животных при р<0,01; # - статистическая значимость по отношению к показателям группы контроля (вазелин) при р<0,01.
Лекарственные формы, содержащие Cyperus rotundus и Cymbopogon proximus, предотвращают развитие лейкопении у контрольных животных, обработанных фузидином (повышение количества числа лейкоцитов на 95% и 215% соответственно). Лекарственные формы, содержащие Trigonella foenumgraecum и Acacia nilotica, не влияли на коррекцию лейкопении.
Таблица 3
Показатели периферической крови белых крыс с раневым процессом на фоне применения раствора дексаметазона и лечения фузидином (М±м)
№п/п |
Показатели |
Фузидин контроль |
Cymbopogon proximus |
Cyperus rotundus |
Acacia nilotica |
Trigonella foenum-graecum |
Контроль вазелин |
1 |
Гранулоциты, % |
39,07±6,66 *# |
16,46±5,82 |
29,83±7,8 +* |
67,73±10,0 #+* |
15,93,48 #+* |
24,43±8,06 |
2 |
Гранулоциты, абсол. |
0,676±0,1 *# |
0,23±0,04 +* |
0,6±0,14 # |
0,43±0,17 +*
|
0,15±0,05 #+* |
0,36±0,13 |
3 |
Лейкоциты ,*109/л |
0,92±0,15 *# |
2,9±0,2 #+* |
1,8±0,56 #+* |
0,63±0,2# |
0,95±0,1 # |
2,42±0,26 |
4 |
Лимфоциты, % |
31,25±12,25 *# |
87,05±2,8 #+* |
70,65±3,14 +* |
11,51±2,74 #+* |
76,77±4,47 +* |
74,65±11,19 |
5 |
Лимфоциты, абсол. |
0,325 ±0,05 *# |
1,57±0,47 +* |
1,9±0,53 +* |
0,14±0,06 # |
0,7±0,08 # |
1,85±0,3 |
6 |
Моноциты, абсол. |
0,05±0,009 *# |
0,107±0,075 |
0,125±0,05 +* |
0,078±0,025 |
0,097±0,005 +* |
0,14±0,05 |
7 |
Моноциты, % |
7,68±2,2 |
1,7±0,63 #+* |
3,8±0,49 #+* |
10,55±2,82 # |
7,3±1,46 |
6,22±1,57 |
8 |
Тромбоциты, *109/л |
328,25±38,23 *# |
633,5±160,8 |
2209,71±316 #+* |
1231,75±377 #+* |
1040±101,59 #+* |
474,6±11,21 |
Примечание: * - статистическая значимость отличия по отношению к показателям группы интактных животных при р<0,01; # - статистическая значимость отличия по отношению к показателям группы животных, обработанных фузидином при р<0,01; +* - статистическая значимость отличия по отношению к показателям группы контроля (вазелин) при р<0,01.
Эмульсии, содержащие Cyperus rotundus и Cymbopogon proximus приводят к росту лимфоцитов на 484% и 383% соответственно, но не корригируют гранулоцито-, и моноцитопению. Acacia nilotica, Trigonella foenumgraecum и Cyperus rotundus вызывают повышение уровня тромбоцитов в 3,76, 3,2 и 6,72 раза соответственно, р<0,01. Применение лекарственных форм, содержащих Cymbopogon proximus, Acacia nilotica, Trigonella foenumgraecum и Cyperus rotundus, способствовало поддержанию высокого уровня эритроцитов, который был сопоставим с показателями в серии с фузидином (контроль), статистически значимо выше, чем в серии с вазелином, р<0,01 (таблица 4).
Таблица 4
Показатели периферической крови белых крыс с раневым процессом на фоне применения раствора дексаметазона и лечения лекарственными формами на основе Acacia nilotica, Cymbopogon proximus, Trigonella foenumgraecum, Cyperus rotundus (М±м)
№ п/п |
Показатели |
Фузидин контроль |
Acacia nilotica |
Cymbopogon proximus |
Trigonella foenum- graecum |
Cyperus rotundus |
Контроль вазелин |
1 |
MCH, средний уровень HВ в одном эритроц. pg/l |
18,22±1,77 +* |
14,47±1,82 # |
18,37±1,02 +* |
18,45±2,25 +* |
18,77±3,35 |
15,85±65 |
2 |
MCHC, отношение Hb к объёму эритроцитов, г/л |
293,2±20,11*+* |
269±44,50 #+* |
286,5±16,2 #+* |
291,25±22,4 #+* |
331,5±58,0 #+* |
267,4±16,5 |
3 |
MCV, Средний объём эритроцита, f/l |
62,3±5,39 |
54,4±2,59 #+* |
64,575± 7,22 |
63,825±9,8 |
56,8±0,75 +* |
59,85±3,02 |
4 |
RDW- анизоцитоз эритр. % |
14,44±0,21 |
15,52±0,94 #+* |
17,05±2,88 +* |
14,72±1,15 |
12,2±0,80 #+* |
14,1±1,2 |
5 |
Гематокрит, % |
41,6±3,84 *+* |
22,2±5,53 # |
38,1±5,64 +* |
40,55±11,08 +* |
36,3±14+* |
18,58±3,65 |
6 |
Гемоглобин, г/л |
125,8±16,83 +* |
45,75± 7,22 # |
109,5±20 +* |
116,75±26,17 +* |
134,5±14,70 +* |
50,6±7,51 * |
7 |
Эритроциты, *1012/л |
6,98±0,41 +* |
5,39±1,8 +* |
6,0±1,40 +* |
6,44±2,19 +* |
7,03±1,67 +* |
3,06±0,59 |
Примечание: * - статистическая значимость отличия по отношению к показателям группы интактных животных при р<0,01; # - статистическая значимость отличия по отношению к показателям группы животных, обработанных фузидином при р<0,01; +* - статистическая значимость отличия по отношению к показателям группы контроля (вазелин) при р<0,01.
Лекарственные формы, содержащие Cyperus rotundus, Cymbopogon proximus, Trigonella foenumgraecum и Acacia nilotica, выступают в качестве стимуляторов процессов регенерации в ране. Влияние на процессы регенерации в условиях дексаметазон-индуцированной гипергликемии сопоставимо с эффектом от фузидина. Лекарственные формы исследуемых растений положительно повлияли на исследуемые компоненты раневого процесса (повысилась интенсивность регенерации, уменьшилась выраженность гиперемии, отёчности и уплотнений) аналогично местному нанесению мази с фузидином.
Антибактериальная активность компонентов, входящих в состав Acacia nilotica, Trigonella foenumgraecum, Cyperus rotundus и Cymbopogon proximus, собственно и обеспечивает положительный эффект [8], способствует процессам регенерации, присутствует также и иммуномоделирующая, гепатопротекторная, антиоксидантная, антитоксическая, активность компонентов [9]. Cyperus rotundus содержит алкалоиды, танины, флавоноиды, фурохромоны, монотерпены, гликозиды, сесквитерпены, сапонины, ситостерол, эфирные масла, белок, углеводы, терпеноиды, крахмал, отделенные аминокислоты и другие вторичные метаболиты [10]. Trigonella foenumgraecum обладает высокой нутритивной ценностью, что позволяет применять данное растение как постоянный продукт питания, что также способствует мобилизации защитных сил организма [11].
Заключение
Применение водных эмульсий, содержащих Acacia nilotica, Trigonella foenumgraecum, Cyperus rotundus и Cymbopogon proximus, оказывает положительное воздействие на дисметаболические нарушения, возникающие при экспериментальной дексаметазон-индуцированной гипергликемии (снижается активность печеночных трансаминаз, нормализуется уровень глюкозы в крови), происходит оптимизация состава периферической крови (повышается уровень эритроцитов и гемоглобина, нивелируется лейкопения). Подобные сдвиги создают благоприятный фон для течения репаративных процессов на фоне дексаметазон-индуцированного повреждения, ингибирующего течение регенераторных процессов.