Сегодня современное общество постоянно подвергается воздействию стрессовых ситуаций различного характера, таких как: расширение сфер профессиональной деятельности, возросший ритм жизни, недостаток физической активности, резкое ухудшение экологической обстановки, злоупотребления медикаментозными средствами, табаком и алкоголем и т.д. Стрессорные факторы отрицательно действуют на организм, что приводит к изменению многих физиологических процессов. На стресс реагируют все системы организма человека: нервная, иммунная, эндокринная, сердечно-сосудистая, репродуктивная и др. На сегодня насчитывается около 1000 стресс-индуцированных заболеваний [20]. В условиях постоянного воздействия различных стрессоров адаптивные механизмы постоянно находятся в состоянии напряжения, что рано или поздно приводит к их истощению, а, следовательно, проявлению обратной стороны феномена стресса — повреждающей. Таким образом, стресс в современных условиях превращается из адаптивного явления в звено патогенеза различных заболеваний, сопровождающихся, в частности, нарушением функционирования нервной и иммунной систем как единого интегративного блока регулирующих механизмов стресс-реакции [9, 24, 31].
Для повышения резистентности организма к повреждающим стрессовым воздействиям применяются различные средства коррекции, в частности адаптогены, представленные средствами преимущественно природного происхождения [25, 26, 46]. Так, интерес представляют фитопрепараты, которые от лекарственных веществ синтетического происхождения отличаются хорошей переносимостью и отсутствием выраженных нежелательных побочных реакций даже при длительном использовании.
В настоящее время многочисленные исследования посвящены поиску новых растительных источников биологически активных веществ, совершенствуются методы разработки фитопрепаратов и расширяются области их применения [2, 22, 35]. Хотелось бы отметить, что поиск и изучение сырьевой базы перспективных дикорастущих лекарственных растений отдельных регионов, в том числе Астраханской области, выявление нового высокопродуктивного растительного сырья являются, несомненно, актуальными.
Наибольший интерес как источник биологически активных веществ для нас представляет крупный род растений семейства бобовых (Fabaceae) — Астрагал (Astragalus). Ранее нами были описаны некоторые представители данного рода, представлены качественный и количественный состав его видов и особенности их распространения [27].
По результатам многочисленных проведенных исследований установлено, что экстракты растений рода Astragalus содержат богатейший комплекс биологически активных соединений: алкалоиды, флавоноиды, тритерпеновые сапонины, азотсодержащие соединения, в том числе непротеиновые аминокислоты, глициты, фенольные кислоты и их эфиры, кумарины, высшие жирные кислоты, полисахариды, витамины группы В, С, Е, РР, соли глицирризиновой кислоты, микроэлементы, дубильные вещества, эфирные масла, камедь и др. [10, 11, 17, 18, 19, 23, 30, 36]. Таким образом, учитывая, что в состав травы Астрагал входит большое число биологически активных веществ, несомненно, экстракт из этого растения может оказывать ряд физиологических эффектов на живые системы.
Астрагал солодколистный является представителем азиатской медицины и нередко применяется в составе травяных сборов, в таблетированном виде. Из него создают галеновые препараты. Биологически активные вещества этого растения улучшают функциональную активность иммунной системы, активируют общую резистентность организма, в связи с чем его применение рекомендовано тем, кто живет в экологически неблагоприятных районах. Кроме того, вещества Астрагала солодколистного участвуют в регуляции обмена веществ, способствуют расширению кровеносных сосудов, что сопровождается снижением артериального давления [3]. Растение обладает также седативным, слабительным, отхаркивающим действием, снимает симптомы метеоризма и обострения гиперацидного гастрита. Применяется при кожных заболеваниях наружно. По фармакологическому действию препараты Астрагала солодколистного сходны с препаратами Астрагала шерстистоцветкового [23].
Исследователями И. Е. Лобановой и Ю. Л. Якимовой (2012) [16] проанализирована антимикробная активность масляных и этанольных экстрактов из вегетативных и генеративных органов Астрагала солодколистного в отношении грамположительных бактерий Staphylococcus aureus (АТСС 25923) и Streptococcus pyogenеs (АТСС 12344), грамотрицательной – Klebsiella pneumoniae (АТСС 13883) и дрожжеподобных грибов Candida аlbicans (АТСС 10231). Установлено, что Astragalus glycyphyllos L. проявляет антимикробную активность в отношении всех исследованных патогенов, но наиболее активен в отношении Streptococcus pyogenеs.
Большое количество исследований посвящено изучению Астрагала перепончатого (Astragalus membranaceus Bunge). Так, в ходе экспериментальной работы было установлено, что сухой экстракт Астрагала перепончатого в экспериментально-терапевтической дозе 50 мг/кг повышает неспецифическую сопротивляемость организма к экстремальным факторам различной этиологии: иммобилизационному и психоэмоциональному стрессу, интенсивным физическим нагрузкам, гиперкапнической, гемической и тканевой гипоксии. Показано, что исследуемое фитосредство обладает выраженными иммуномодулирующими свойствами, повышая активность гуморального, клеточного и макрофагального звеньев иммунитета при экспериментальном иммуносупрессивном состоянии. Кроме того, установлено актопротекторное действие сухого экстракта Астрагала перепончатого, заключающееся в повышении физической выносливости животных, что связано с увеличением скорости ресинтеза АТФ, накоплением углеводных запасов клеток, снижением выраженности метаболического ацидоза. Доказано также, что сухой экстракт Астрагала перепончатого повышает ориентировочно-исследовательскую активность животных, оказывает анксиолитическое и ноотропное действие. Курсовое введение животным исследуемого экстракта на фоне иммобилизационного и эмоционального стресса уменьшает выраженность всего комплекса проявлений стресс-реакции, что обусловлено снижением уровня гормонов симпатоадреналовой и гипоталамо-гипофизарно-адреналовой систем, а также оказывает ингибирующее влияние на процессы свободнорадикального окисления биомакромолекул и повышает активность эндогенной антиоксидантной системы [8]. Проведен ряд исследований, свидетельствующих о мембраностабилизирующей активности сухого экстракта корней Астрагала перепончатого и выделенных из него фракций в биотест-системах in vitro. Было установлено, что исследуемое фитосредство и его фракции обладают способностью к восстановлению биологических субстратов, способствуют повышению активности глутатионпероксидазы, пируваткиназы и каталазы, проявляют выраженное антирадикальное действие и ингибируют процесс перекисной деградации [6, 29].
А.А. Тороповой с соавторами [28] проведено исследование антиоксидантной активности сухого экстракта корней Астрагала перепончатого и выделенных из него фракций с применением методов in vitro. Установлено, что сухой экстракт подземных органов Astragalus membranaceus обладает выраженной инактивирующей активностью в отношении радикалов ДФПГ, супероксид-радикалов и молекул оксида азота. Выявлено наличие Fe2+-хелатирующей активности и способности к защите биологического субстрата от перекисного повреждения.
Установлено, что полисахариды, содержащиеся в Astragalus membranaceus Bunge, повышают антиоксидантный статус и препятствуют развитию оксидативного стресса при окислительном повреждении скелетной мускулатуры у крыс, вызванном хроническим физическим перенапряжением при чрезмерных беговых нагрузках. У крыс, получавших комплекс полисахаридов Астрагала перепончатого в дозе 50, 100 и 200 мг/кг, первые признаки истощения при нагрузке появлялись позже, чем в контрольной группе, а концентрация маркеров окисления в мышцах снижалась [40]. Пероральное введение мышам комплекса полисахаридов Астрагала перепончатого (100, 200 и 400 мг/кг) продлевало время максимального плавания и замедляло развитие утомления в тесте плавания. Установлено, что полисахариды способствуют снижению уровня лактата в крови и предотвращают увеличение уровня азота мочевины в крови после упражнения [41, 48]. Важно отметить, что получены данные об эффективности полисахаридов этого растения при лечении иммунного клубочкового воспаления почек, вызванного у крыс ведением бычьего сывороточного альбумина [43].
Исследование свойств водного экстракта надземной части Астрагала молочно-белого (Astragalus galactites) на кроликах породы Шиншилла с динитрофенол-индуцированной пероксидацией показало, что водный настой надземной части этого растения обладает антиоксидантной активностью, способностью к защите биологического субстрата от перекисного повреждения и регуляции активности оксидазных ферментов в плазме [21].
Результаты, полученные в ходе эксперимента исследователями ФГБОУ ВПО «Бурятский государственный университет», свидетельствуют о том, что курсовое введение экстракта Астрагала перепончатого в дозе 50 мг/кг на фоне 18-часового иммобилизационного стресса оказывает стресс-протективное действие, уменьшая выраженность катаболических изменений во внутренних органах белых крыс. Показано, что стресс-протективное действие экстракта связано с его ингибирующим влиянием на процессы свободнорадикального окисления и активацией системы антиоксидантной защиты организма [5].
Приведены экспериментальные данные о влиянии сухого экстракта Астрагала перепончатого на функциональные показатели центральной нервной системы и ее устойчивости к различным видам гипоксии. Установлено, что экстракт оказывает антигипоксическое, анксиолитическое и ноотропное действие, проявляя наиболее выраженную активность в дозе 50 мг/кг массы экспериментального животного [7]. Определено, что курсовое введение сухого экстракта Астрагала перепончатого в дозе 50 мг/кг повышает устойчивость белых крыс к гипоксиям различного генеза [4].
Ряд исследований посвящен изучению влияния экстрактов корня и надземной части Астрагала перепончатого на уровень внутриклеточного кальция при эксайтотоксическом действии глутамата и выживаемость нейронов при низкокалиевом апоптозе. Установлено, что экстракты корня и надземной части испытуемого средства увеличивают выживаемость нейронов мозжечка в низкокалиевой среде, индуцирующей апоптоз, снижают внутриклеточный уровень Са2+ в условиях нейротоксического действия глутамата. Наиболее выраженный эффект на уровень Са2+ оказывает экстракт корня Астрагала перепончатого [37].
При исследовании иммуномодулирующей активности полисахаридов из Астрагала перепончатого установлено, что данные соединения в экспериментально-терапевтической дозе 10 мг/кг обладают выраженной эффективностью в отношении гуморального иммунного ответа в условиях азатиоприновой иммуносупрессии, что выражается в достоверном увеличении количества антителообразующих клеток по сравнению с данными в контрольной группе животных [33].
В опытах на мышах линии F1 (СВАхС57Вl/6) установлена иммунокорригирующая активность сухого экстракта Астрагала перепончатого. Показано, что исследуемое средство в дозах 10 мл/кг и 50 мг/кг способно ослаблять супрессивное действие цитостатика азатиоприна на антителогенез и клеточно-опосредованную иммунную реакцию, что выражается в повышении иммунологических показателей. Исследуемое средство не изменяет показатели иммунитета у интактных мышей [32, 34].
Доказано, что экстракт Астрагала перепончатого является перспективным средством профилактики и лечения острого вирусного миокардита, вызванного вирусом Коксаки группы B: он тормозит репликацию коксаки-вируса В-2 в культуре клеток сердца крыс на раннем этапе инфицирования [44]. Астрагалозид IV из корней Астрагала перепончатого in vitro дозозависимо подавляет репликацию аденовируса HAdV-3 (human adenovirus type 3) в клетках A549 [45].
Интересные данные были получены при изучении экстракта подземной части Астрагала перепончатого. Установлено, что его экстракт увеличивает число стволовых клеток в костном мозге и лимфоидных тканях, стимулирует их развитие в активные иммуноциты, индуцирует продукцию иммуноглобулинов, фагоцитарную активность ретикулоэндотелиальной системы [47]. Имеются также данные, свидетельствующие о том, что внутривенное введение полисахаридной фракции из корня Астрагала перепончатого полностью устраняет экспериментальную циклофосфамидную иммуносупрессию [43, 47]. Доказано, что сапонины корней этого растения подавляют рост клеток рака толстой кишки человека НТ-29 и аденокарциномы желудка in vitro посредством стимуляции апоптоза через каспазный механизм [38, 39, 42]. Сумма полисахаридов Астрагала перепончатого в высокой дозе (25 мг/мл) уменьшает жизнеспособность клеток рака печени HepG2 [49].
Установлено, что экстракт из корней Астрагала перепончатого (75 мкг/мл) и выделенный из растения астрагалозид IV in vitro на культуре эндотелиальных клеток пупочной вены человека стимулируют пролиферацию и миграцию. In vivo на крысах с перевязкой левой передней нисходящей артерии сердца экстракт Астрагала в дозе 50 и 100 мг/кг при введении в течение 3, 7 и 14 дней тормозит развитие сердечного фиброза, снижает объем инфарктной зоны и увеличивает плотность капилляров и артериол, а также способствует неоваскуляризации в поврежденном участке ткани [50].
В работе Ж. Алдармаа (1999) изучен спектр психотропного действия Астрагала монгольского (Astragalus mongholicus). Установлено, что экстракт и отвар этого растения обладают выраженной анксиолитической активностью, которая сочетается с антиамнестическими и антидепрессивными свойствами. Анксиолитический эффект Астрагала монгольского сравним с антиконфликтным действием феназепама. Показано, что отвар и экстракт растения имеют противосудорожное (по отношению к коразолу) действие, не оказывая при этом седативного и миорелаксантного действия. При исследовании влияния Астрагала монгольского на электрическую активность головного мозга было установлено, что он проявляет сходство с «дневными» транквилизаторами, усиливая медленную активность мозга (в дельта-диапазоне) и вызывая замедление тета-ритма (ритма напряжения). Установлено, что экстракт усиливает апоморфиновую гипотермию, что свидетельствует об участии дофаминергических механизмов в реализации его действия. Об участии ГАМК-ергической системы в проявлениях его активности говорит защитное действие Астрагала монгольского при судорогах, вызванных коразолом, бикукуллином и тиосемикарбазидом [1].
Следует отметить, что на основе экстрактов растений рода Astragalus созданы различные биологические активные добавки (БАД), которые применяются в клинической медицине. Так, например, биологически активные добавки «Астрагал» и настойка «Женьшень с астрагалом» обладают адаптогенной активностью, при этом наиболее выраженная активность отмечена у комплексного средства «Женьшень с астрагалом» [13]. А также выявлено, что настойка «Женьшень с астрагалом» обладает защитными антигипоксическими и антиоксидантными свойствами и оказывает эффективное влияние на процессы перекисного окисления липидов и показатели антиоксидантной защиты в условиях окислительного стресса [15].
Установлено, что селенсодержащее средство «Астрагал» обладает выраженными иммуномодулирующими свойствами, блокирует процессы свободнорадикального окисления и активирует эндогенную антиоксидантную систему организма. Курсовое введение фитосредства «Астрагал» на фоне иммунодефицитного состояния оказывает иммуномодулирующее действие [12].
В работе С.Т. Кохан и Е.В. Намоконова (2010) [14] представлены результаты исследования содержания жирных кислот липидов сыворотки крови больных с внебольничной пневмонией в условиях селенодефицита. Предложен способ фармакологической коррекции процессов липопероксидации и содержания селена в биологических жидкостях путем использования в комплексной терапии селеносодержащей биологически активной добавки драже «Астрагал». Использование селеносодержащего средства в комплексной терапии внебольничных пневмоний приводит к нормализации соотношений между полиненасыщенными и насыщенными жирными кислотами (ЖК) липидов сыворотки крови, что связано с антиоксидантным эффектом данного препарата.
Заключение
Таким образом, представители рода Astragalus имеют богатейший химический состав [23] и как следствие — широкий спектр воздействия на функциональные системы организма. В доступной нам литературе отсутствуют данные о применении экстрактов Астрагала лисьего в эксперименте и клинической практике, несмотря на то, что Астрагал лисий (Astragalus vulpinus Willd.), произрастающий в Астраханской области, помимо комплекса биологически активных соединений, таких как алкалоиды, сахара, флавоноиды, тритерпеновые сапонины, селен и иное, содержит микроэлементы Cu и Mn [11]. Это позволяет ожидать новые виды биологической активности его экстрактов, а также определяет актуальность и направление дальнейшего исследования, связанного с изучением функциональной активности нервной и иммунной систем в условиях стресса под влиянием биологически активных веществ Астрагала лисьего (Astragalus vulpinus Willd.).
Рецензенты:
Сухенко Л.Т., д.б.н., доцент, профессор кафедры биотехнологии, зоологии и аквакультуры ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный университет», г. Астрахань;
Кондратенко Е.И., д.б.н., профессор, декан биологического факультета ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный университет», г. Астрахань.