Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

PHARMACOLOGICAL EFFECTS TRIGONELLA FOENUM-GRAECUM, CYPERUS ROTUNDUS, AMMI VISNAGA, ACACIA NILOTICA WITH EXPERIMENTAL PSORIASIS

Inchina V.I. 1 Hussein Mutwakel Abas Abdalhamid 1 Korobkov D.M. 1
1 National Research Mordovia State University
Numerous clinical observations, including the data of traditional medicine, indicate the effectiveness of phytoprepates based on Trigonella foenum-graecum, Сyperus rotundus, Аmmi visnaga, Acacia nilotica in the treatment of psoriasis, although a number of literary data is controversial. This article is devoted to the study of the pharmacological effects of Trigonella foenum-graecum, Сyperus rotundus, Аmmi visnaga, Acacia nilotica in experimental psoriasis. On the model of experimental psoriasis induced by keravort (5% imiquimod; 125 mg cream, 6,25 mg imiquimod), pharmacological effects of an emulsion based on olive oil, including grass powders in a 1: 2 dilution of Trigonella foenum-graecum, Cyperus rotundus, Ammi visnaga, Acacia nilotica were studied on non-linear white mice. An antipsoriatic phytoemulsion activity was found comparable to a topical steroid elocom, which was confirmed by a decrease in the clinical symptoms of skin lesions and a decrease in the PASI index. Changes in the skin in psoriasis lead to a violation of its permeability, contributing to the development of undesirable systemic effects of steroids, which is manifested in the progression of leukopenia, lymphopenia, monocytopenia, and a decrease in the mass of the spleen. High antipsoriatic activity in combination with the correction of side effects of topical steroids with phytoemulsions may be a prerequisite for finding promising methods for the treatment of psoriasis based on vegetable raw materials.
experimental psoriasis
emulsions trigonella foenum-graecum
cyperus rotundus
ammi visnaga
acacia nilotica

Псориаз – аутоиммунное заболевание мультифакториального генеза с рецидивирующим течением, многообразием фенотипов, клинических разновидностей и возможным выявлением различных коморбидностей псориаза [1]. По данным литературы, распространенность псориаза во всем мире составляет 4–7% [2]. Первичную высокую эффективность представляют топические кортикостероиды. Однако местные кортикостероиды не показаны для длительной и постоянной фармакотерапии, что предполагает внедрение ротационных схем ввиду того, что длительное применение может приводить к угнетению функций надпочечников, атрофии кожи и развитию других побочных эффектов [1; 3, с. 38]. Из арсенала наружных антипсориатических средств особого внимания заслуживает комбинация кальципотриола и бетаметазона (Дайвобет), эффективность которой обусловлена синергичным действием ее компонентов на пролиферацию и дифференцировку кератиноцитов и на иммуновоспалительный процесс в коже при псориазе [4, с. 16]. Однако низкая эффективность монотерапии требует сочетанного применения топических кортикостероидов. Кроме того, в эксперименте на крысах показано, что препарат повышает чувствительность к ультрафиолетовым лучам и способствует развитию опухолей кожи.

Лекарственные растения по-прежнему являются безопасным, менее токсичным и доступным источником лекарственных средств во всем мире. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает, что 80% азиатских и африканских стран в настоящее время используют фитотерапию для некоторых аспектов первичной медико-санитарной помощи [5, с. 997]. Многочисленные клинические наблюдения, в том числе и данные народной медицины, свидетельствуют о высокой эффективности фитопрепаратов в лечении псориаза. Так, показана клиническая эффективность комплексного фитопрепарата на основе Commiphora mukul и Psoralea corilyfolia с меньшими побочными эффектами по сравнению с синтетическими препаратами, используемыми при лечении псориаза [6, с. 335]. Применение экстракта Medicago sativa внутрь и наружно на фоне стандартной терапии у больных вульгарным псориазом способствует некоторому снижению цитолитического и холестатического синдромов, повышает эффективность терапии, по сравнению со стандартной терапией, и позволяет сократить сроки клинического выздоровления [6, с. 337], [7, с. 264].

Цель исследования

Изучение эффективности лечения экспериментального псориаза эмульсией на основе трав: Trigonella foenum-graecum, Cyperus rotundus, Ammi visnaga, Acacia nilotica, широко применяемых в народной медицине стран Африки.

Материалы и методы исследования

Исследование проведено на 48 белых нелинейных мышах массой 16-20 г, находящихся в стандартных условиях содержания вивария. Животные получены из питомника «Столбовая», ФГБУ «Научный центр биомедицинских технологий» РАМН. Все эксперименты, уход и содержание осуществлялись в соответствии с Директивой № 63 от 22 сентября 2010 года Президиума и Парламента Европы «О защите животных, используемых для научных исследований», «Санитарными правилами по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник» от 06.04.1993 и Приказом Минздрава РФ № 267 от 19.06.2003 «Об утверждении правил лабораторной практики». Животные случайным образом были разделены на 8 групп по 6 особей обоего пола в каждой. Одинаковые по площади поверхности кожи на дорзальной части мышей обрабатывали депиляционным кремом, удаляли ватным тампоном, смоченным 0,9% раствором натрия хлорида. 1-я группа-контроль: на поверхность кожи, лишённой волосяного покрова, наносили крем имиквимод («Кераворт», Индия, Glenmarc pharmaceuticals LTD), содержащий 5% имиквимода (125 мг крем; 6,25 мг имиквимода), в течение 4 дней один раз в день. Доза имиквимода была подобрана эмпирически таким образом, чтобы вызвать наиболее оптимальные и воспроизводимые воспаления кожи у мышей, подобные при псориазе у человека. 2-я серия-контроль №2: кожа обрабатывалась керавортом и вазелином. 3-я серия-контроль №3: на кожу наносили кераворт и топические стероиды элоком (1 г мази содержит 1 мг мометазона фуроата, «Шеринг Плау», Швейцария). 4-я серия-контроль №4 – интактные животные без кераворта, обработка вазелином. 5-я серия – опытная: кожа была обработана керавортом и исследуемыми эмульсиями, содержащими сухие порошки трав, соотношение: трава Trigonella foenum-graecum и масло оливковое 1:2. В 6-й серии в состав исследуемой эмульсии входила Acacia nilotica, в 7-й - Ammi visnaga, в 8-й - Cyperus rotundus в таком же разведении.

Для оценки тяжести воспаления кожи спины использовали индекс PASI. Эритема, шелушение и утолщение оценивались кумулятивно по шкале в баллах от 0 до 4: 0 баллов - отсутствует признак; 1 балл - незначительный; 2 балла - умеренный; 3 балла - выраженный; 4 балла – максимально выраженный. Кумулятивный показатель (эритема + шелушение + утолщение) служил мерой тяжести воспаления (от 0-12 баллов), оценивался по каждой особи.

По окончании эксперимента из хвостовой вены забирали кровь, стабилизировали раствором цитрата натрия в разведении 1:10, исследовали на гематологическом анализаторе PCE-90Vet (США). По окончании эксперимента животных выводили из эксперимента эфиром для наркоза, извлекали и взвешивали селезёнку, забирали кусочек кожи из области поражения для гистологических исследований.

Результаты исследования обработаны статистически с использованием 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.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты исследования

При оценке изменений имиквимод-обработанной кожи было выявлено развитие гиперемии, увеличение толщины эпидермиса и шелушение (рис. 1).

321

54

Рис. 1. Изменения кожных покровов белых мышей при экспериментальном псориазе:

1. Интактные мыши. 2. Контроль - обработка керавортом. 3. Эмульсия Trigonella foenum-graecum. 4. Обработка керавортом +эмульсия Cyperus rotundus.

5. Кераворт + эмульсия Acacia nilotica

Суммарный индекс PASI возрос с 0 баллов у интактных животных до 3,83±0,18 балла на фоне кераворта (рис. 2).

Рис. 2. Суммарный индекс PASI в баллах поражения кожи белых мышей при экспериментальном псориазе на фоне коррекции эмульсиями на основе порошков трав

Применение топических стероидов снижало данный показатель до 1,2 ±0,2 балла (р< 0,001). Обработка эмульсией с используемыми травами во всех случаях предупреждала развитие выраженных изменений кожи у экспериментальных животных, на что указывало снижение индекса PASI. Наиболее эффективными оказались эмульсии с Acacia nilotica и Cyperus rotundus: в данных сериях индекс PASI достиг минимальных значений 1,03±0,13 балла. Полученные данные свидетельствуют о высокой антипсориатической активности исследуемых трав, сопоставимой с топическими стероидами.

Аппликация кераворта на кожу экспериментальных животных приводит к снижению количества лейкоцитов в периферической крови с 7,36±1,78 до 3,8±0,51 (ри<0,002) (табл. 1).

Таблица 1

Показатели периферической крови белых мышей на фоне моделирования псориаза и лечения эмульсиями, содержащими лекарственные травы Trigonella foenum-graecum, Cyperus rotundus, Ammi visnaga, Acacia nilotica в разведении 1:2 (М ±м)

Серии опытов

Лейкоциты, 109/л

Лимфоциты, абс. число 109/л

Моноциты, абс. число109/л

Гранулоциты, абс. 109/л

1

Интактные

7,36±1,78

6,68±1,71

0,26±0,11

3,214±0,57

2

Контроль Кераворт

3,8±0,51

ри<0,002

2,85±0,36 ри<0,001

0,125±0,05 ри<0,02

0,82±0,28 ри<0,002

3

Кераворт +элоком

1,72±0,94 ри<0,001 рк<0,001

1,5±0,49 ри<0,001 рк<0,001

0 ри<0,001 рк<0,001

0,52±0,12 ри<0,03 рк<0,001

4

Кераворт +вазелин

2,8±1,55 ри<0,001 рк>0,05

1,52±0,93 ри<0,001 рк<0,001

0,09±0,01 ри<0,001 рк>0,05

0,76±0,08 ри<0,002 рк>0,05

5

Кераворт+ Cyperus rotundus

1,75±0,41 ри<0,002 рк<0,002

1,34±0,29 ри<0,002 рк<0,001

0,086±0,024 ри<0,002 рк>0,05

0,64±0,18 ри<0,002 рк>0,05

6

Кераворт + Ammi visnaga

4,15±1,10 ри>0,05

рк<0,01

2,275±0,74 ри>0,05 рк<0,011

0,08±0,01 ри<0,002 рк>0,05

0,8±0,28 ри<0,002 рк>0,05

7

Кераворт + Acacia nilotica

2,2±0,88 ри<0,002 рк<0,002

1,160,57 ри<0,002 рк<0,001

0,01±0,008 ри<0,002 рк<0,001

0,82±0,17 ри<0,001 рк>0,05

8

Кераворт+ Trigonella foenum-graecum

2,2±0,88 ри<0,002 рк<0,002

2±0,5 ри<0,002 рк<0,001

0,08±0,04 ри<0,002 рк>0,05

1,74±0,40 ри<0,02 рк<0,01

Примечание: достоверность различия ри рассчитана по отношению к интактным, рк - животным опытной серии.

Развитие лейкопении можно расценить как системный эффект имиквимода, проявляющего иммунодепрессантное действие, основанное на изменении концентрации IL-23 /IL-17 [8, с. 300], что является нежелательным побочным эффектом.

Кроме того, развитие иммунного воспалительного процесса в коже повышает ее проницаемость для лекарственных веществ, способствуя развитию нежелательных системных эффектов иммунодепрессии [9, с. 1240]. Подтверждением системности действия кераворта при моделировании псориаза является и изменение в лейкоцитарной формуле периферической крови. Так, выявлено снижение абсолютного числа лимфоцитов с 6,68±1,71 у интактных животных до 2,85±0,36 х109/л (ри<0,001) на фоне кераворта. Аналогичная динамика выявлена и в моноцитарном пуле лейкоцитов. Значимо, почти в 4 раза уменьшилось количество нейтрофильных гранулоцитов – с 3,21±0,57 до 0,82±0,28х109/л (ри<0,002).

Применение топических стероидов (Элоком) корригирует местные проявления на коже у экспериментальных животных, однако усугубляет изменения в периферической крови. Так, нарастает лейкопения – общее число лейкоцитов снижается до 1,72±0,94, лимфоцитов – до 1,5±0,49 х109/л, гранулоцитов - до 0,52±0,12 х109/л. Усугубление цитопении на фоне применения топических стероидов является проявлением их иммунодепрессивного действия. Кераворт снижает количество эритроцитов в периферической крови белых мышей с 6,286±1,33 до 4,9±0,63х1012/л (табл. 2), что обусловлено проявлением иммунодепрессивного действия имиквимода.

Таблица 2

Показатели периферической крови белых мышей на фоне моделирования псориаза и лечения эмульсиями, содержащими лекарственные травы Trigonella foenum-graecum, Cyperus rotundus, Ammi visnaga, Acacia nilotica в разведении 1:2 (М ±м)

Серии опытов

Эритроциты, 1012/л

Гемоглобин, г/л

Тромбоциты, 109/л

1

Интактные

6,286±1,33

143±7,74

1462,6±139,09

2

Контроль Кераворт

4,9±0,63

ри<0,001

130±22,86

ри>0,05

587,25±44,3

ри<0,05

 

Кераворт +элоком

4,8±0,63

ри<0,03

162,25±56,4

ри>0,05

2111±203,9

ри <0,001

рк<0,002

4

Кераворт +вазелин

5,47±1,08

ри >0,05

127±37,3

ри >0,05

1883,75±249,60

ри <0,001

р к<0,002

5

Кераворт + Cyperus rotundus

5,75±0,95

ри >,0,05

рк >0,05

114,2±10,96

ри <0,001

рк >0,05

772,4±85,3

ри <0,001

рк <0,002

6

Кераворт + Ammi visnaga

6,49±0,69

ри >0,05

рк <0,01

116,5±3,41

ри <0,001

рк >0,05

1224,25±169,8

ри <0,001

рк <0,002

7

Кераворт + Acacia nilotica

5,32±0,92

ри >0,05

рк >0,05

115±15,28

ри <0,001

рк >,0,05

712,2±81,47

ри <0,001

рк <0,002

8

Кераворт + Trigonella foenum-graecum

5,80±0,64

ри >0,05

рк к>0,05

113,4±5,31

ри <0,001

рк <0,05

803,8±178,6

ри <0,001

рк <0,002

Примечание: достоверность различия ри рассчитана по отношению к интактным, рк - животным опытной серии.

Применение эмульсии с исследуемыми травами приводит к повышению количества эритроцитов, достоверное их увеличение установлено на фоне Ammi visnaga, показатели эритроцитов возросли до 6,49 ± 0,69 х1012/л (рк<0,01). Значения гемоглобина снизились на фоне аппликации эмульсий со всеми исследуемыми травами, хотя данная динамика не имеет критических рисков.

Показатели тромбоцитов уменьшились с 1462,6±139,09 х109/л у интактных животных до 587,25±44,3 (ри<0,05) в контроле на фоне кераворта. Топические стероиды приводят к росту тромбоцитов в периферической крови животных до 2111±203,9 х109л, что также обусловлено их стимулирующим влиянием на гемопоэз, однако может быть фактором риска тромбоза. Все исследуемые травы ограничивают рост тромбоцитов в сравнении с топическими стероидами, но предотвращают их снижение в сравнении с керавортом, то есть ограничивают его иммунодепрессивное действие.

Наиболее благоприятный эффект в модуляции количества тромбоцитов оказывает эмульсия, содержащая Ammi visnaga, на фоне применения которой число тромбоцитов наиболее приближено к показателям интактных животных и достигает уровня 1224,25±169,8 х109л (рк<0,001, рк <0,002).

С целью исследования влияния кераворта на состояние иммунокомпетентных органов исследована масса селезёнки у лабораторных животных (рис. 3).

Рис. 3. Масса селезёнки экспериментальных животных при псориазе

В контрольной серии (псориаз+кераворт) масса селезёнки не изменялась, однако в серии с элокомом произошло уменьшение массы органа с 0,188±0,04 до 0,125±0,04 г (ри <0,001), что свидетельствует о негативном эффекте топических стероидов - развитии системном иммунодепрессивного действия. Применение эмульсий с исследуемыми травами предотвращает угнетение лимфоидной ткани, о чём свидетельствует сохранение массы селезёнки на уровне интактных животных. Наибольшие значения массы селезёнки выявлены при использовании эмульсии, содержащей Cyperus rotundus, в данной серии масса селезёнки достигла 0,3±0,08 г (ри <0,001).

Обсуждение результатов

Позитивный фармакологический эффект применяемых при экспериментальном псориазе фитоэмульсий обусловлен химическими составляющими растений, влияющих на основные звенья патогенеза развития псориаза. Так, Акациевые виды содержат вторичные метаболиты, включая амины и алкалоиды, цианогенные гликозиды, циклолиты, жирные кислоты и масла семян, фторацетат, камеди, небелковые аминокислоты, терпены (включая эфирные масла, дитерпены, фитостерол и тритерпеновые гены и сапонины), гидролизуемые танины, флавоноиды и конденсированные танины [10, с. 145]. Наличие соединений, таких как танин (12-20%), терпеноиды, сапонины и гликозиды, флобетанин, галловая кислота, пирокатехин протокатехиновой кислоты, (+) - катехин, (-) эпигаллокатехин-5,7-дигаллат керамферо [10, с. 146], реализует антиоксидантную активность используемой эмульсии на основе Acacia nilotica. Фармакологические эффекты Trigonella foenum-graecum обусловлены в том числе и наличием N-метилникотиновой кислоты, впервые выделен из Trigonella foenum-graecum, превращающийся в никотиновую кислоту [10, c. 150]. Фитохимические исследования Cyperus rotundus выявили наличие алкалоидов, флавоноидов, дубильных веществ, крахмала, гликозидов и фурохромонов, а также многих новых сесквитерпеноидов [11, c. 1208]. Для этого растения отмечен ряд фармакологических и биологических мероприятий, в том числе антикандидозная, противовоспалительная, антидиабетическая, антидиарейная, цитопротекторная, антимутагенная, антимикробная, антибактериальная, антиоксидантная, цитотоксическая и апоптотическая, антипиретическая и анальгетическая активность.

Выводы

1. Эмульсии, содержащие в своём составе травы Trigonella foenum-graecum, Cyperus rotundus, Ammi visnaga, Acacia nilotica, проявляют антипсориатическую активность на модели экспериментального псориаза, индуцированного керавортом (5% имиквимод; 125 мг крем, 6,25 мг имиквимода), сопоставимую с эффектом топического стероида элоком. Максимальная клиническая эффективность выявлена у лекарственных форм, содержащих Cyperus rotundus и Acacia nilotica.

2. Кераворт оказывает негативное влияние на показатели периферической крови экспериментальных животных, вызывая развитие цитопении – снижения уровня общего количества лейкоцитов, моноцитов, лимфоцитов, нейтрофильных гранулоцитов, эритроцитов и тромбоцитов, что отражает системный иммунодепрессивный эффект имиквимода. Топический стероид элоком в комбинации с керавортом усугубляет изменения в показателях периферической крови, снижая значения лейкоцитов, гранулоцитов, лимфоцитов и моноцитов, вызывает атрофию селезёнки. Уровень тромбоцитов возрастает, что повышает риск тромбозов.

3. Наиболее эффективно корригируют изменения в периферической крови эмульсии с Ammi visnaga, предотвращая развитие лейкопении, эритропении и тромбоцитопении. Trigonella foenum-graecum корригирует снижение эритроцитов и тромбоцитов.