Изучение литолиза мочевых камней является важным, так как может уберечь больных от хирургического вмешательства или уменьшить количество процедур литотрипсии, тем самым предоставляя возможность избежать осложнений, связанных с повреждением тканей почки, рецидива уролитиаза, а также развития острого пиелонефрита.
В связи с этим в традиционной медицине нередко прибегают к использованию растительных средств, обладающих литолитической активностью и снижающих частоту рецидивов образования уролитов, не оказывая при этом каких-либо побочных действий.
Сегодня в отечественной и зарубежной медицинской науке осуществляется активный поиск и подбор растительных средств и компонентов, обладающих такими свойствами [5, 7 и др.].
Интересным представилось изучение в этой роли подсолнечника однолетнего (Helianthus annuus), антимикробное, противовоспалительное, болеутоляющее и антиоксидантное свойства разных вегетативных частей которого уже неоднократно клинически и фармакологически доказаны [8, 10 и др.].
Целью настоящей работы явилось изучение литолитических свойств корня подсолнечника in vitro и in vivo в условиях экспериментальной модели мочекаменной болезни у животных.
Материалы и методы исследования
Первый этап исследования был посвящен литолизу (растворению) in vitro мочевых камней. Для оценки литолитической активности различных экстрактов корня подсолнечника использовали мочевые конкременты больного, находившегося на лечении в урологическом отделении Ставропольской краевой клинической больницы с диагнозом - Мочекаменная болезнь. Относительно одинаковые по размерам кусочки одного образца почечного камня высушивали и взвешивали на анализаторе влагосодержания MB 25 (Ohaus). Учитывались показатели массы при 0 %-ной влажности и нагреве до температуры 37ºС. Одна часть кусочков уролита как контрольная была помещена в дистиллированную воду. Вторая и третья заливались исследуемыми 10 %-ми водной взвесью высушенного спиртового экстракта и отваром измельченного сухого корня подсолнечника. Все образцы помещались в термостат (ТС-1/80 СПУ) при температуре 37ºС на 14 дней. Исследуемые жидкости периодически помешивались и обновлялись. Оценка растворимости мочевых камней проводилась после высушивания путем сравнения их массы до и после экспозиции.
Второй этап исследования заключался в изучении литолитических свойств корня подсолнечника in vivo. Использовалась «этиленгликолевая модель» уролитиаза животных, которая сегодня широко применяется в современных исследованиях и имитирует наиболее часто встречающийся кальций-оксалатный тип камнеобразования [2, 4].
В исследовании использовались самцы крыс линии Вистар массой 180-200 г., полученные из питомника лабораторных животных «Рапполово» РАМН (ветеринарное свидетельство №0135872). Крысы прошли двухнедельный карантин и содержались в стандартных условиях лабораторного вивария. Животные были условно разделены на три группы (контрольная, 1-я опытная, 2-я опытная) по шесть животных в каждой. Все работы выполнялись в соответствии с общепринятыми этическими нормами обращения с животными.
Модель уролитиаза воспроизводилась у всех трех групп животных выпаиванием 1 % раствором этиленгликоля путем свободного доступа в течение 21 дня. С четвертой недели исследования на протяжении 14 дней контрольная группа продолжала получать раствор этиленгликоля. Животным 1-й и 2-й опытных групп ежедневно на фоне приема этиленгликоля в течение двух недель перорально вводились экстракты корня подсолнечника из расчета 50 мг на 1 кг веса животного. Крысы 1-й опытной группы получали водную взвесь сухого спиртового экстракта корня подсолнечника. Животных 2-й опытной группы выпаивали отваром сухого измельченного корня подсолнечника.
Диуретическую активность животных оценивали по общепринятому методу без нагрузки [1]. Сбор мочи осуществляли в метаболических клетках за 12 часов.
Общий анализ мочи проводили на автоматическом анализаторе мочи Урискан Оптима (YD Diagnostics).
Наличие соединений кальция в тканях почки определяли гистохимическим методом Косса, заключающемся в импрегнации тканей серебром [3]. Содержание ионизированного кальция определяли по методу Лилли с использованием щавелевой кислоты [6].
Изучение гистологических срезов и микроскопию осадка мочи проводили с использованием лабораторного микроскопа Axio Imager 2 (A2) при различных увеличениях с фиксацией обнаруженных изменений путем получения цифровых фотографий с помощью специализированной фотокамеры AxioCam MRc5 (Carl Zeiss Microscopy) с использованием программного обеспечения Zena 2012 Pro. Все результаты подвергались статистической обработке с помощью критерия Стьюдента. Различие считали статистически достоверным, начиная со значений Р≤0,05.
Результаты исследований
Экспозиция мочевых конкрементов в исследуемых растворах на протяжении 14 дней проявилась снижением их массы в присутствии 10 % отвара сухого корня подсолнечника на 11,8 % (табл. 1).
Таблица 1
Оценка литолитического действия экстрактов корня подсолнечника in vitro
|
Исследуемый раствор |
Масса мочевого конкремента (г) (М±m) |
|
|
До экспозиции |
После экспозиции |
|
|
10% отвар сухого корня подсолнечника |
0,715±0,12 |
0,630±0,24 |
|
10% водная взвесь сухого спиртового экстракта корня подсолнечника |
0,670±0,23 |
0,585±0,21 |
|
Дистиллированная вода |
0,675±0,16 |
0,625±0,13 |
Динамика уменьшения массы кусочков уролита, помещенного в 10 % водную взвесь сухого спиртового экстракта корня подсолнечника, составила 12,6 %. Масса образцов мочевого камня, выдержанных в дистиллированной воде, уменьшилась на 7,4 %.
Приведенные значения указывают на некоторую степень контактного воздействия изучаемых экстрактов на растворимость уролитов. Однако в сравнении с данными исследований подобного характера [5 и др.] полученные результаты носят незначительный характер и тем самым ставят под сомнение вопрос эффективности антеградного использования корня подсолнечника в виде моносредства.
Изучение диуреза животных опытных групп выявило, что однократное введение отвара измельченного корня подсолнечника оказывает выраженное мочегонное действие, увеличивая водовыделительную функцию почек в 2,3 раза по сравнению с показателями диуреза у животных контрольной группы (табл. 2).
Таблица 2
Влияние корня подсолнечника на диуретическую активность почек крыс
|
Группы |
Диурез в мл/100г (М±m) |
|
Контрольная группа (физ. раствор) (n=6) |
4,84±0,23 |
|
Опытная группа 1 (водная взвесь сухого спиртового экстракта корня подсолнечника) (n=6) |
5,16±0,14 |
|
Опытная группа 2 (отвар высушенного корня подсолнечника) (n=6) |
11,30±0,21* |
Примечание: * - достоверные отличия по сравнению со значениями контрольной группы при Р≤0,05.
Это свидетельствует в пользу соответствия отвара корня подсолнечника разряду литолитических средств, которые, по мнению ряда авторов [5 и др.], должны включать в свой состав соединения не только обладающие способностью разрушать органическую матрицу уролита, но и обладать мочегонным свойством. При этом важно отметить, что диуретическое действие водной взвеси сухого спиртового экстракта корня подсолнечника у опытных животных не имело столь значимых отличий от группы контроля.
При микроскопировании осадка мочи у всех животных к концу третьей недели формирования экспериментального уролитиаза выявлено большое количество солевых кристаллов, что свидетельствует о развивающемся нарушении выделительной функции почек и развитии мочекаменной болезни.
Это подтверждалось и характером изменений ряда свойств мочи у всех экспериментальных животных в динамики моделирования патологии мочевыводящих путей, а именно - протеинурией, гематурией и ростом количества лейкоцитов в моче.
В группе опытных животных, получавших водную взвесь сухого спиртового экстракта корня подсолнечника, как и в контрольной, сохранилось большое количество крупных кристаллов солей в осадке мочи. Образовавшиеся кристаллы в моче крыс, которым вводился отвар корня подсолнечника, были маленьких размеров, что указывает на меньшую их агрегацию.
Микроморфологическое исследование почек в контрольной группе животных, которая выступала группой чистой модельной патологии, выявило наличие «кальций-позитивного материала» (более 100 включений в поле зрения) в виде диффузной инкрустрации ионизированного кальция в клеточных элементах интерстиции. Обнаруживались отложения микролитов кальция в почечных канальцах. Размеры кальцинатов были различными вплоть до крупных, обтурирующих просвет канальца.
Гистологическая оценка почек выявила вышеназванные изменения и у животных 1-й и 2-й опытных групп. Однако следует отметить, что во 2-й опытной группе животных перечисленные изменения оказались менее выражены. Диффузная инкрустрация кальция в интерстиции вещества почек у животных контрольной группы сменяется очаговыми скоплениями в почках крыс опытных групп. Причем в тканях почек животных 2-й опытной группы количество «кальций-позитивного материала» было минимальным и составляло не более 50 включений в поле зрения.
Обособленно 2-я опытная группа стоит также по количеству и размерам кальциевых микролитов в канальцах нефрона. Если в контрольной группе встречаемость довольно крупных кальциевых депозитов с обтурацией просвета почечных канальцев составляла 50 % наблюдений, а в 1-й опытной группе около 30 %, то во 2-й группе опыта на гистологических срезах встречались только микролиты небольших размеров, которые, кроме того, что немало важно, имели более рыхлую консистенцию.
Результаты исследования показали, что при оксалатном уролитиазе у белых крыс корень подсолнечника однолетнего обладал литолитической активностью, которая проявилась уменьшением размера микролитов и снижением кристаллурии. Механизм литолитического действия обусловлен не столько за счет вероятной потенции растворения кальциевых депозитов, сколько вызван возможным содержанием веществ в корне подсолнечника, ингибирующих рост кристаллов оксалата кальция, а также активным мочегонным действием, препятствующем агрегации кристаллов в канальцевом аппарате почек.
Исследование проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России, в рамках выполнения базовой части государственного задания (2014/2016).
Рецензенты:
Попова О.И., д.фарм.н., профессор кафедры фармакогнозии Пятигорского медико-фармацевтического института филиала ГБОУ ВПО Волгоградского государственного медицинского университета МЗ РФ, г. Пятигорск.
Федько Н.А., д.м.н., профессор, декан факультета гуманитарного и медико-биологического образования ГБОУ ВПО «Ставропольский государственный медицинский университет», г. Ставрополь.