Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Болезнь Крона (БК) является хронической патологией, характеризующейся трансмуральным гранулематозным воспалением, так называемым сегментарным поражением различных отделов желудочно-кишечного тракта, с преимущественной локализацией процесса в терминальном отделе подвздошной и проксимальной части ободочной кишки [1]. На сегодняшний день БК представляет собой актуальную проблему современной гастроэнтерологии в связи с продолжающимся ростом ее частоты и распространенности, прогрессирующим течением, тяжестью осложнений, а также сложностями терапии. Согласно данным Российской ассоциации колопроктологов и ассоциации гастроэнтерологов по диагностике и лечению БК, заболеваемость БК в Российской Федерации составляет от 0,3 до 20,2 на 100 тыс., в то время как распространенность достигает 322 на 100 тыс. Кроме того, распространенность БК выше в северных широтах и западной части Российской Федерации, но ниже в азиатской части страны. При этом отмечено, что в последние годы эта грань стирается [2]. Используемые в настоящее время базисные методы лечения БК направлены на индукцию и поддержание ремиссии и представляют собой применение производных 5-аминосалициловой кислоты (5-АСК), кортикостероидов, иммуносупрессантов, использование биологической терапии, в частности применение моноклональных антител против ТНФ-альфа, а также включают хирургические подходы. При этом известно, что на сегодняшний день примерно треть пациентов, страдающих БК, нечувствительны к традиционной терапии, у многих из них в ходе лечения развиваются непереносимость, диспепсия, анемия, гиперчувствительность и прочие побочные эффекты. Таким образом, выбор стратегии альтернативного лечения является чрезвычайно сложной задачей по причине того, что ни один из используемых в настоящее время терапевтических подходов не может обеспечить однозначного положительного эффекта, а именно предотвращения рецидивов и осложнений, длительной ремиссии и отсутствия побочных эффектов [3]. Поэтому разработка новых терапевтических подходов, так же как и поиск терапевтически эффективных лекарственных препаратов с минимальным количеством побочных эффектов, при БК является актуальной задачей. В данном отношении особый интерес представляет куркума длинная (лат. Curcuma longa), которая используется в медицине и фармации в виде корневищ. Основными действующими веществами корневищ куркумы является так называемый куркуминоидный комплекс, одним из компонентов которого служит куркумин, обладающий антиоксидантными, цитопротекторными, а также противовоспалительными свойствами. По данным результатов исследований, проведенных в течение последних пятидесяти лет, куркумин продемонстрировал особенности его фармакокинетики в совокупности с эффективностью и безопасностью в отношении ряда воспалительных заболеваний человека, в частности в отношении воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК). Помимо этого, имеются данные о плейотропной активности куркумина, которая обусловлена его способностью модулировать различные сигнальные пути: продукцию провоспалительных цитокинов, циклооксигеназы-2 (ЦОГ-2), C-реактивного белка (СРБ), простагландина Е2, креатинина и пр. [4]. Тем не менее зарегистрированные на территории Российской Федерации лекарственные формы для локального применения куркумина в клинической практике отсутствуют, а сведения о механизме действия куркумина при ВЗК крайне малочисленны и противоречивы. При этом у большей части больных с БК наблюдаются легкие и среднетяжелые формы заболевания, при которых эффективно применение локальной терапии в виде суппозиториев, пены и иных лекарственных форм. В патогенезе поражения слизистой оболочки толстого кишечника при БК имеет значение активация моноцитов/макрофагов при участии IL-23. Кроме этого, в последнее время пересматриваются представления о роли в развитии БК исключительно Th1-зависимых реакций. Полагают, что в патогенезе заболевания не меньшее значение имеют Th2-зависимые реакции с увеличением продукции IgM и IgG [4, 5].

Цель работы – изучить влияние экстракта куркумы в составе ректальных суппозиториев оригинального состава на концентрацию в сыворотке крыс IgG, IgM и IL-23 при экспериментальной БК.

Материалы и методы исследования. Рабoта выпoлнена на 49 белых крысах линии Wistar массой 240–260 г в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (ETS № 123 от 18.03.1986, Страсбург), Рекомендациями Европейской Комиссии 2007/526/EC от 18.06.2007, Директивой 2010/63/EU Европейского парламента и Совета Европейского Союза от 22.09.2010 по охране животных, используемых в научных целях.

Случайным образом были сформированы 3 группы крыс: I (n=7) – интактный контроль; II (n=21) – животные с БК; III (n=21) – животные с БК в условиях применения ректальных суппозиториев с куркумином. БК моделировали в соответствии с алгоритмом, описанным Morris et al. [6]: 30 мг сухой тринитробензосульфоновой кислоты (ТНБС) («Sigma-aldrich», USA) растворяли в 150 мл 50%-ного этанола, после чего ректально вводили 0,25 мл полученного раствора ТНБС с помощью медицинского полиуретанового катетера с внешним диаметром, равным 2 мм, на глубину 8 см [7]. Животные были лишены корма за 24 часа до начала исследования, для общей анестезии был использован препарат «Золетил-100» («Zoletil», «Virbac SanteAnimale», Фpaнция) в дозе 20 мг/кг. Развитие БК верифицировали по клинической картине и морфологии очага повреждения в толстом кишечнике. Верификацию БК осуществляли по клинической картине и морфологическим изменениям в толстом кишечнике.  Ректальные суппозитории для крыс массой 0,3 грамма, содержащие 10%-ный экстракт куркумы длинной массой (Curcuma longa L., Диамарт, Индия) оригинального состава (тема охраноспособна, подана заявка на изобретение) готовили на основе смеси полиэтиленгликолей различной молекулярной массы («Sigma aldrich», Германия) с использованием комплекса фармакотехнологических исследований и применяли каждые 12 часов с момента индукции БК. Исследования проводили на 3-и, 5-е и 7-е сутки с момента индукции исследуемой патологии. Концентрацию в сыворотке IgG, IgM и IL-23 определяли с помощью специфических для крыс тест-систем фирмы «ELISA Kit» (Китай) на автоматическом иммуноферментном анализаторе «Personal LAB» (Италия). Данные обрабатывали с помощью пакета программ «Statistica 10.0 for Windows». Характеристика выборок представлена в формате «Me (Q₂₅ – Q₇₅)», где Мe – медиана, Q₂₅, Q₇₅ – значение нижнего и верхнего квартиля соответственно. Проверку статистических гипотез в группах проводили с использованием непараметрических критериев (Краскела–Уоллиса, Манна–Уитни, Вальда–Вольфовитца). Отличия считали статистически значимыми при p<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. Нами установлено, что при экспериментальной БК изменяются исследуемые показатели иммунного статуса (табл.). Концентрация в сыворотке IgM возрастает на 3-и, 5-е, 7-е сутки наблюдения соответственно на 62%, 91%, 63% по медиане относительно группы интактных животных и достигает максимальных значений на 5-е сутки исследуемой патологии. Концентрация IgG в сыворотке возрастает на 3-и, 5-е и 7-е сутки наблюдения соответственно в 5,7; 9 и 3,6 раза по медиане относительно группы интактных животных и достигает максимальных значений на 5-е сутки БК. Содержание в сыворотке IL-23 при БК увеличивается на 3-и, 5-е и 7-е сутки наблюдения соответственно в 2,34; 2,22 и 1,67 раза по медиане относительно группы интактных животных с максимальным уровнем на 3-и сутки наблюдения.

Применение у крыс с БК ректальных суппозиториев с экстрактом куркумы оригинального состава приводит к статистически значимому снижению концентрации в сыворотке IgM на 3-и, 5-е и 7-е сутки наблюдения с максимальным эффектом на 7-е сутки (табл.). Отметим, что уровень IgM в сыворотке снижался и достигал значений в группе интактных животных, что позволяет констатировать полное восстановление значений данного показателя в условиях применения куркумы. Концентрация IgG в сыворотке снижается на 3-и, 5-е и 7-е сутки с максимальным эффектом на 7-е сутки эксперимента, однако во все сроки наблюдения уровень IgG в сыворотке значимо отличался от значений в группе интактных животных, что свидетельствует о частичном восстановлении данного показателя. Концентрация IL-23 в сыворотке при БК в условиях применения ректальных суппозиториев с экстрактом куркумы снижается на 3-и, 5-и и 7-е сутки эксперимента, показатель восстанавливался частично, так как зафиксированы его значимые различия с группой интактных животных во все сроки наблюдения. Обнаруженные нами изменения иммунного статуса при экспериментальной БК свидетельствуют о роли Th2-зависимых реакций в повреждении стенки кишечника с участием IgM и IgG и соответствуют новым данным о смене устоявшейся парадигмы о преимущественно Тh1-иммунном ответе при БК.

Влияние локального применения экстракта куркумы в составе ректальных суппозиториев на концентрацию IgG, IgM и IL-23 в сыворотке крыс при экспериментальной БК (Ме (Q₂₅-Q₇₅))

Другими исследователями также отмечены повышение концентрации IgG в сыворотке при БК и ее корреляция с концентрацией в плазме С-РБ, СОЭ, эндоскопическими и клиническими индексами активности заболевания [8]. Помимо этого, известен ряд исследований, подтверждающих повышение концентрации IgG, IgM и IL-23 в сыворотке пациентов, страдающих БК, в сравнении со здоровыми добровольцами, полученные значения коррелируют со степенью тяжести заболевания [9]. Известно, что при БК продукты клеточной стенки бактерий кишечного микробиома приводят к активации макрофагов, что влечет за собой специфическую презентацию комплекса антиген-антитело на их поверхности, активации и пролиферации CD4+ лимфоцитов с последующей активацией пролиферации и дифференцировки B-клеток, увеличением числа Ig-продуцирующих плазматических клеток [10].

Увеличение концентрации IL-23 в сыворотке подтверждает данные о формировании цитокинового дисбаланса при БК за счет секреции противовоспалительных цитокинов, в том числе и ИЛ-23, а также роли Th1-зависимых реакций иммунного ответа в патогенезе БК (в частности, о значении активации фагоцитирующих клеток и увеличении продукции IL-23 – мощного хемоаттрактанта, стимулятора поглотительной и киллинговой активности нейтрофилов, моноцитов, макрофагов). Известно, что при участии IL-23 происходят дифференциация Th0 в Тh17 лимфоциты, а также активация лимфоидных клеток врожденного иммунитета, имеющих значение в патогенезе БК [11]. Установлена роль Тh17-зависимого иммунного ответа в патогенезе БК, опосредованная эффектами цитокинов семейства IL-17, IL-21, и IL-22, с последующей активацией NF-κB, MAPK и STAT3-зависимых путей в эпителиоцитах кишечника, эндотелиоцитах, моноцитах/макрофагах, фибробластах, нейтрофилах.

Рядом авторов были зафиксированы иммунотропные эффекты куркумина. Так, например, Golombick T. et al. отметили снижение концентрации IgG вследствие перорального применения куркумы в дозе 6 г/день в течение нескольких месяцев у пациентов с тяжелой тлеющей миеломой [12]. Кроме того, по данным другого исследования применение куркумина в дозе 20 мг/кг у крыс-альбиносов приводит к снижению концентрации IgG в терапии кишечного шистосомоза, вызванного шистосомой Мансона (S. Mansoni) [13]. Помимо этого, в исследовании Taha N. et. al снижение концентрации IgG и IgM происходило вследствие перорального введения 1% порошка корня куркумы крысам-альбиносам в течение 11 дней при отравлении свинцом [14]. Механизм действия куркумина, приводящий к снижению продукции IgG и IgM, на сегодняшний день точно не ясен. В исследованиях Cantazaro M. et al. сообщается о способности куркумина ингибировать продукцию IL-2 и IFN-ɣ T-лимфоцитами селезенки, а также IL-12 и фактора некроза опухоли (ФНО-α) – перитонеальными макрофагами брюшной полости. Сообщается о способности куркумина ингибировать миграцию нейтрофилов из сосудистого русла в ткани, что приводит к уменьшению их повреждения [15]. Таким образом, применение куркумина предположительно приводит к ограничению иммунного ответа, продукции Ig, провоспалительных цитокинов, ферментов и иных факторов, участвующих в расширении зоны альтерации и эскалации воспалительных реакций.

Нами были продемонстрированы иммунотропные эффекты локального применения экстракта корневищ куркумы длинной в составе ректальных суппозиториев оригинального состава в виде снижения концентрации IgM, IgG, а также IL-23 в сыворотке при экспериментальной БК. Полученные данные являются предпосылкой для дальнейшего проведения комплексного исследования по доклиническому изучению эффективности и патогенетическому обоснованию локального применения экстракта корневищ куркумы длинной в составе ректальных суппозиториев при экспериментальной БК.

Выводы

1. Установлено, что при экспериментальной тринитробензосульфоновой кислотой-индуцированной болезни Крона на 3-и, 5-е и 7-е сутки наблюдения в сыворотке увеличивается концентрация IgG, IgM и IL-23, максимальный уровень в сыворотке IgG, IgM регистрируется на 5-е сутки, а IL-23 – на 3-и сутки наблюдения.
2. Применение при экспериментальной болезни Крона экстракта куркумы Curcuma longa в составе ректальных суппозиториев оригинального состава с интервалом в 12 часов приводит к снижению концентрации в сыворотке IgM, IgG и IL-23 на 3-и, 5-е и 7-е сутки эксперимента, при этом уровень IgG и IL-23 восстанавливался частично, а IgM – полностью во все сроки наблюдения, что свидетельствует о системных иммунотропных эффектах экстракта куркумы после локального применения.