Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,813

COMPARATIVE ASSESSMENT OF COMPLEX COMPOUNDS OXYMETHYLURACIL WITH AN ORGANIC ACID AND SILYMARIN USING CIRRHOSIS MODEL IN THE EXPERIMENT

Myshkin V.A. 1 Enikeev D.A. 2 Srubilin D.V. 2 Gimadieva A.R. 3
1 Ufa Institute of Occupational Health and Human Ecology
2 Bashkir State Medical University
3 RAS Ufa Institute of Chemistry
Совтол-1 обладает иммунотоксическим, тератогенным действием, нарушает репродуктивную, пищеварительную функции, в том числе поражает печень. Поэтому цель исследования состояла в сравнительной оценке гепатопротекторных свойств оксиметилурацила (в форме комплексных соединений с глицирризиновой и аскорбиновой кислотами) и референтного силимарина на модели сочетанного токсического поражения печени совтолом-1 и этанолом. Токсическое поражение печени, вызванное совтолом-1 и этанолом, сопровождается нарушением белково-синтетической, детоксицирующей, липосинтезирующей функции печени, признаками цитолиза и холестаза, активацией процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и подавлением антиокислительной системы (АОС). На модели интоксикации сочетанием совтола-1 и этанола гепатопротектор силимарин и комплексные соединения оксиметилурацила показали положительный терапевтический эффект, что выразилось в ограничении оксидативных и функционально-метаболических проявлений гепатотоксичности. В группах леченых крыс более высокий гепатозащитный эффект выявлен у комплексного соединения оксиметилурацила с аскорбиновой кислотой по показателям, характеризующим функциональную активность печени (уроканиназа, АсАТ, билирубин) и систему ПОЛ-АОС (триеновые конъюгаты, SH-группы). При данном патологическом состоянии наиболее перспективными по механизму действия являются комплексные препараты оксиметилурацила с органическими кислотами.
Sovtol-1 has immuno toxicity, teratogenic, violates the reproductive, digestive function, including liver damage. Therefore, the aim of the study was a comparative evaluation of hepatoprotective properties oxymethyluracil (in the form of complex compounds with аcidum glycyrrhizinicum and acidum ascorbinicum) and reference model of silymarin combined liver toxicity of "sovtol-1" and ethanol. Toxic liver disease caused by Sovtol-1 and ethanol, accompanied by a breach of protein-synthetic, detoxifying liver function, signs of cytolysis and cholestasis, activation of lipid peroxidation (LPO) and the suppression of antioxidant system (AOS). Using “Sovtol-1” and ethanol modulated intoxication, the hepatoprotector silymarin and the complex compounds oxymethyluracil have shown to produce therapeutic effects resulting in limited oxidative and functional-metabolic manifestations of hepatotoxicity. In the treated rat groups, the complex compound oxymethyluracil with acidum ascorbinicum turned out to have a higher hepatoprotective effect in accordance with indicators characterizing functional activity of the liver (urokinase, AcAT, bilirubin) and POL-AOS system (trien conjugates, SH-groups). With this pathological condition most promising mechanism of action are the complex compounds oxymethyluracil with an organic acid.
oxymethyluracil
аcidum glycyrrhizinicum
acidum ascorbinicum
silymarin
sovtol-1
hepatotoxicity
lipid peroxidation
antioxidant system.

Высокая биологическая активность и низкая токсичность оксиметилурацила послужили предпосылкой для создания на его основе комплексных соединений с органическими кислотами, обладающими гепатопротекторной активностью. С учетом известных фармакологических свойств оксиметилурацила (антитоксическое и антиоксидантное действие) разработаны два новых комплексных соединения: «оксиметилурацил + глицирризиновая кислота» и «оксиметилурацил + аскорбиновая кислота» для коррекции процессов перекисного окисления липидов и нарушений метаболизма, эффективных при хронических повреждениях печени химической этиологии.

Известно, что печень крыс обладает высокой чувствительностью к повреждающему действию технической смеси полихлорированых бифенилов (ПХБ) - совтола-1 с высоким содержанием хлора [11], что явилось основанием для создания двух новых моделей патологии – токсической гепатопатии [8] и цирроза печени [8; 11]. Дальнейшие эксперименты позволили выявить патогенетическую значимость оксидативного стресса и нарушение механизмов эндогенной цитопротекции, что позволило обосновать новый подход к фармакологической коррекции выявленных нарушений.

Цель данного исследования – сравнительная оценка гепатопротекторной активности оксиметилурацила (в форме комплексных соединений с глицирризиновой кислотой и аскорбатом) и референтного гепатопротектора силимарина на модели поражения печени ПХБ-содержащим препаратом «Совтол-1» и этанолом.

Материалы и методы исследования

В ходе экспериментального исследования отобрана модель цирроза печени [11] для изучения сравнительной гепатопротекторной активности гепатопротектора силимарина и двух комплексных соединений для перорального применения: «оксиметилурацил + глицирризиновая кислота» и «оксиметилурацил + аскорбат». Крысы самцы (n=40) массой 200±20 г были разделены на 5 равных групп. Животным 1-й группы вводили 50%-ный раствор совтола-1 на оливковом масле из расчета 0,25 мл на 100 г массы тела дважды в неделю в течение 4 недель. На протяжении опыта для питья животным давали 10%-ный раствор этанола. Крысам 2, 3 и 4-й групп, используя те же дозы, вводили токсиканты (ПХБ и этанол), однако во 2-й и 3-й группах животные дополнительно получали комплексы «оксиметилурацил + глицирризиновая кислота» и «оксиметилурацил + аскорбат». Препараты вводили перорально в течение 12 суток в дозе 50 мг/кг, начиная с 14-го дня эксперимента. В 4-й экспериментальной группе с целью коррекции использовали гепатопротектор силимарин в аналогичной дозе по вышеприведенной схеме. Интактным крысам (5-я группа) вводили растворитель в адекватном объеме. Все манипуляции выполнены в соответствии с международными нормативными документами, регламентирующими правила гуманного обращения с животными.

Проведена оценка показателей, характеризующих функциональное состояние печени: активность уроканиназы (Урн) [2], аланиновой аминотрансферазы (АлАТ), аспаргиновой аминотрансферазы (АсАТ), щелочной фосфатазы (ЩФ) определяли по кинетическому методу Henry на биохимическом анализаторе согласно прилагаемым инструкциям, а также концентрацию SH-групп, билирубина, холестерина, триглицеридов и содержания в крови общего белка [6; 10]. Антирадикальную активность препаратов оценивали на специальной установке по величине константы K7 – скорости реакции между молекулами изучаемого препарата (соединения) и перекисными радикалами этилбензола [13]. Состояние процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) исследовали методом прямой спектрофотометрии путем определения содержания в гомогенатах печени количества диеновых конъюгатов (ДК), триеновых конъюгатов (ТК) [3; 4]. Одновременно с процессами ПОЛ регистрировали активность супероксиддисмутазы (СОД) [12] и каталазы [5].

Результаты обрабатывали статистически. Оценку статистической значимости различий при межгрупповых сравнениях проводили по двустороннему Т-критерию Стъюдента. Различия считали статистически достоверными при значениях Р<0,05. Комплексные соединения синтезированы в Институте химии Уфимского научного центра РАН кандидатом химических наук Гимадиевой А.Р.

Результаты и их обсуждение

Полученные результаты свидетельствуют о том, что токсическое поражение печени, вызванное введением совтола-1 и этанола, сопровождается нарушением белково-синтетической, детоксицирующей, липосинтезирующей функции печени, признаками цитолиза и холестаза, активацией процессов ПОЛ и подавлением антиокислительной системы. Эксперименты проведены в два этапа. На первом этапе исследовали активность процессов ПОЛ, систему антиоксидантной защиты и функционально-метаболическое состояние печени при сочетанном поражении ее совтолом и этанолом, на втором – сравнительную эффективность применения комплексных соединений «оксиметилурацил+ глицирризиновая кислота», «оксиметилурацил+аскорбиновая кислота» и референтного препарата силимарина. Как следует из данных, представленных в таблице 1, при развитии токсического процесса происходит накопление продуктов ПОЛ в ткани печени. Содержание ДК увеличивается почти в 2 раза, уровень ТК в 1,47 раза. Накопление продуктов ПОЛ сопровождается снижением активности антиоксидантных ферментов – каталазы и супероксиддисмутазы соответственно в 2 и 3,5 раза. Нарушения в системе ПОЛ-АОЗ протекают при одновременном снижении в печени общих тиоловых групп, которое достигает к 30 суткам 42,2% от показателей интактных животных, что может быть обусловлено неферментативной реакцией SH-групп со свободными радикалами липидов в результате активации ПОЛ.

Таблица 1

Влияние комплексных соединений с органическими кислотами «оксиметилурацил» и силимарина на активность процессов ПОЛ и антиоксидантной защиты в печени крыс при ее токсическом поражении (М±m)

Показатели

Группы крыс

I

II

III

IV

V

ДК (λ=232) усл. ед/г ткани

 

2.95±0.23

 

2.5±0.33

 

3.1±0.1**

 

1.0±0.02**

 

1.52±0.09*

ТК (λ=278) усл. ед/г ткани

 

2.0±0.12

 

1.8±0.05

 

0.88±0.07**

 

1.1±0.2**

 

0.68±0.05*

СОД, усл. ед/мг

белка

 

1.36±0.07

 

3.0±0.12**

 

4.22±0.13**

 

4.0±0.15**

 

4.83±0.66*

КАТ, моль в мин/г белка

 

120.3±19.8

166±13.2

 

168±17.8**

 

183±15.6**

 

244.6±18.3*

SH группы, мкг/мг

белка

 

8.2±0.44

 

14.2±0.66**

 

12.5±0.68**

 

8.8±0.9

 

19.4±0.09*

Примечания: * р<0.05 между группами контроля;

** р<0.05 между группами, получавшими препараты, по сравнению с 1-й группой, получавшей только совтол-1 и этанол.

Таблица 2

Коррекция функционально-метаболических нарушений в печени на модели ее комбинированного повреждения совтолом-1 и этанолом (М±m)

Показатели

Группы животных

I

(токсикант)

II

III

IV

V

(контроль)

Количество выживших животных, %

 

42.5

 

60

 

60

 

73.3

 

100

УрН, ммоль/г·л сдвиг показателя Δ

 

54.9±3.5

 

38.6±8.9

-16.3 *

 

32.6±7.2

-22.3 *

 

43.6±6.3

-11.3 *

 

0.89±0.03

-54.01 *

АлАт, ммоль/г·л сдвиг показателя Δ

 

9.45±0.45

 

8.8±0.23

-0.5

 

4.0±0.16

-5.45 *

 

3.8±0.15

-5.65 *

 

3.3±0.18

-6.15 *

АсАт, ммоль/г·л сдвиг показателя Δ

 

25.7±0.43

 

15.0±0.3

-10.7 *

 

13.2±0.66

-12.5 *

 

23.0±0.5

-2.7

 

10.7±0.14

-15 *

ЩФ, ммоль/г·л

сдвиг показателя Δ

 

28.5±0.94

 

17.7±0.88

-10.8

 

17.8±0.91

-10.7 *

 

15.3±0.74

-13.2 *

 

 

15.1±0.40

-13.4 *

Билирубин, мкмоль/л сдвиг показателя Δ

 

19.2±8.8

 

6.6±1.4

-12.6

 

7.3±0.9

-11.9 *

 

18.0±15.6

-1.2

 

2.90±0.39

-16.3 *

Холестерин, ммоль/л

сдвиг показателя Δ

 

4.3±0.33

 

2.0±0.5

-2.3 *

 

2.3±0.21

-2.0 *

 

3.2±0.3

-1.1

 

2.9±0.29

-1.4

Триглицериды, ммоль/л сдвиг показателя Δ

 

1.9±0.12

 

0.39±81

-1.31 *

 

0.18±0.09

-1.72 *

 

0.88±0.07

-1.02 *

 

0.23±0.97

- 1.47 *

Общий белок, г/л сдвиг показателя Δ

 

59.5±3.7

 

60.3±5.5

+0.8

 

64.3±5.2

+4.8 *

 

63.5±2.8

+4 *

 

65.4±2.9

+5.9 *

Примечания:* сдвиг показателя (Δ) – разница между группами животных контроля, а также получавших комплексное соединение «оксиметилурацил+ глицирризиновая кислота», «оксиметилурацил+аскорбиновая кислота» и силимарин по сравнению с 1-й группой крыс, получавших только совтол-1 и этанол.

Токсическое поражение печени вызывает снижение концентрации белка, увеличение уровня билирубина, холестерина и триглицеридов (табл. 2). В крови животных значительно повышается активность печеночно-специфического фермента-уроканиназы, а также активность АлАТ, АсАТ и ШФ в 2.8, 2.4 и 1.9 раза соответственно.

Лечение отравленных крыс комплексными соединениями «оксиметилурацил + глицирризиновая кислота» и «оксиметилурацил + аскорбиновая кислота», так же как и гепатопротектором силимарином, благоприятно влияет на функционально-метаболическое состояние печени. Препараты оказывают гепатопротекторное действие: снижают гиперферментемию, частично нормализуют практически все нарушенные показатели, характеризующие метаболическое состояние печени (табл. 2). Комплекс оксиметилурацила с глицирризиновой кислотой менее эффективен, поскольку его введение крысам не изменяет концентрацию билирубина и холестерина, а также уровень АсАТ в крови отравленных крыс. В основе гепатозащитного действия комплексных соединений лежат их антиоксидантные свойства. Однако механизмы их антиоксидантного действия, по-видимому, различны: если комплексное соединение, содержащее аскорбат, проявляет прямую антирадикальную активность, то глицирризинат оксиметилурацила такой активностью не обладает (табл. 3).

Имеются данные о том, что глицирризиновая кислота не влияет на продукцию активных форм кислорода (АФК) активированными нейтрофилами, подавляет эту продукцию при инкубации с фагоцитами, активированными форболовым эфиром и лигандом специфических рецепторов на их мембране – хемотоксическим пептидом N-формил-Мет-Лей-Фен. На основании этих данных сделан вывод о том, что ограничивающее действие глицирризиновой кислоты на генерацию АФК связано либо с блокадой передачи рецепторного сигнала на НАДФН-оксидазу, либо с ингибирующим влиянием на протеинкиназу С [1].

Таблица 3

Константа скорости взаимодействия перекисных радикалов этилбензола с оксиметилурацилом, оксиметилурацилом-глицирризинатом, аскорбатом, глицирризиновой кислотой и ионолом (К 7)

Препарат (соединение)

Константа К7,

моль/л ·с

К 7 препарата

К 7 ионола

* Ионол (2-метил-2.6-дитретбутилфенол)

(2.3±0.6) • 104

1

Оксиметилурацил-основание

(2.6±0.8) • 104

1.17

Оксиметилурацил-аскорбат

(1.3±0.4) • 105

5.7

Оксиметилурацил-глицирризинат

(2.6±0.8) • 104

1.17

Глицирризиновая

кислота

(1.3±0.4) • 102

5.6 • 10 -3

Примечание: * ионол (2-метол-2.6-дитретбутил-фенол) – референтный ингибитор свободно-радикального окисления.

Заключение

Гепатопротекторное действие силимарина и комплексных соединений «оксиметилурацил + глицирризиновая кислота» и «оксиметилурацил + аскорбиновая кислота» реализуется на метаболическом уровне. Метаболический эффект препаратов проявляется в снижении цитолиза, холестаза, а также в уменьшении интенсивности липопероксидации.

Антиоксидантные свойства комплексных соединений препаратов подтверждаются благоприятным влиянием препаратов на активность антиоксидантных ферментов – супероксиддисмутазу и каталазу. С точки зрения получения конечного результата силимарин и комплексное соединение «оксиметилурацил + аскорбиновая кислота» имеют некоторое преимущество перед комплексным соединением «оксиметилурацил + глицирризиновая кислота» в условиях модельной патологии, вызванной комбинацией совтола-1 и этанола. Возможно, при данном патологическом состоянии наиболее перспективными по механизму действия являются препараты с прямым антирадикальным действием, что требует дальнейшего экспериментального изучения.