Експериментальне обґрунтування застосування кверцетину для корекції метаболічних проявів синдрому інсулінорезистентності

Размещено на http://www.allbest.ru/

Державна установа «Інститут проблем ендокринної патології ім. В.Я. Данилевського Академії Медичних Наук України»

УДК 615.22.616:127.577:121

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ЗАСТОСУВАННЯ КВЕРЦЕТИНУ ДЛЯ КОРЕКЦІЇ МЕТАБОЛІЧНИХ ПРОЯВІВ СИНДРОМУ ІНСУЛІНОРЕЗИСТЕНТНОСТІ

14.01.14 - ендокринологія

БОРІКОВ ОЛЕКСІЙ ЮРІЙОВИЧ

Харків - 2011

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Державній установі «Інститут проблем ендокринної патології ім. В.Я. Данилевського АМН України»

Науковий керівник: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Горбенко Наталія Іванівна, Державна установа «Інститут проблем ендокринної патології ім. В.Я. Данилевського АМН України», завідувачка відділом експериментальної фармакології та токсикології

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Кучмеровська Тамара Муратівна, Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, провідний науковий співробітник

доктор біологічних наук, доцент Загайко Андрій Леонідович, Національний фармацевтичний університет МОЗ України, завідувач кафедри біологічної хімії

Захист відбудеться « 19 » травня 2011 р. о 13.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.564.01 при Державній установі «Інститут проблем ендокринної патології ім. В.Я. Данилевського АМН України» (61002, м. Харків, вул. Артема, 10).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державної установи «Інститут проблем ендокринної патології ім. В.Я. Данилевського АМН України» (61002, м. Харків, вул. Артема, 10).

Автореферат розісланий «12 » квітня 2011 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,кандидат біологічних наук Ж.А. Лещенко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Метаболічний синдром (МС) або синдром інсулінорезистентності являє собою комплекс гормональних та метаболічних порушень, які збільшують ризик серцево-судинних захворювань удвічі, а розвиток цукрового діабету (ЦД) 2 типу - в п'ять разів у порівнянні з особами без ознак даного синдрому (Zachary T., 2005). Пандемічний характер розповсюдженості МС, який спостерігається у 20 - 30 % дорослого населення в більшості країн світу, перш за все обумовлений зниженням фізичного навантаження та висококалорійною дієтою. Для України МС є важливою медико-соціальною проблемою, оскільки на сьогодні кількість хворих із вищезазначеним діагнозом вже перевершує п'ять мільйонів (Горбась І.М., 2008). Головними компонентами МС є інсулінорезистентність, абдомінальне ожиріння, гіпертригліцеридемія, знижений рівень холестерину ліпопротеїнів високої густини та гіпертензія (Reaven G.M., 2005). До основних складових МС в останній час було також включено мікроальбумінурію, підвищений рівень сечової кислоти, ендотеліальну дисфункцію, прозапальний та протромботичний стан (Carlson L. A., 2004). У жінок після менопаузи дефіцит естрогенів розглядають як один із додаткових незалежних чинників ризику серцево-судинної патології (Carr M. C., 2003).

В останні роки значна увага приділяється дослідженню ролі оксидативного стресу в індукції різних складових МС, зокрема, інсулінорезистентності (Evans J. L. et al., 2003), ендотеліальної дисфункції (Higashi Y. et al., 2009), прозапального (Morgan M. J., 2011) та протромботичного стану (Freedman J. E., 2008).

На сьогодні оксидативний стрес розглядають як основний чинник, що поєднує інсулінорезистентність із дисфункцією панкреатичних в-клітин та ендотелію, що створює передумови для застосування антиоксидантів з метою профілактики та лікування метаболічного синдрому та ЦД 2 типу (Roberts C. K., Sindnu K.K., 2009).

У зв'язку з цим одним із перспективних напрямків фармакотерапії МС може бути застосування антиоксидантів рослинного походження, яким притаманна висока ефективність у поєднанні з відсутністю виразних побічних ефектів. Так, у ряді епідеміологічних досліджень було виявлено наявність кореляції між споживанням продуктів із високим вмістом флавоноїдів та зниженням ризику серцево-судинних захворювань і маніфестації ЦД 2 типу (Knekt P. et al., 2002; Erdman J. W. et al., 2007).

Одним із найбільш розповсюджених флавоноїдів є кверцетин, який міститься в овочах, фруктах та інших продуктах рослинного походження. Існують повідомлення, що кверцетин запобігає розвитку оксидативного стресу (Duarte J. et al., 2001), ендотеліальної дисфункції (Sanchez M., et al. 2010) та пригнічує ангіогенез (Igura K. et al., 2001). Ряд експериментальних досліджень свідчать про позитивний вплив кверцетину на такі чинники ризику атерогенезу, як протромботичний стан, підвищений рівень загального холестерину та знижена концентрація холестерину ліпопротеїнів високої густини (Tang L.Q., 2006).

В той же час результати клінічних випробувань стосовно можливості профілактики серцево-судинної патології та ЦД 2 типу за допомогою продуктів з високим вмістом кверцетину мають неоднозначний характер (Song Y. et al., 2005; Halliwell B., 2007), що може бути пов?язано з низькою біодоступністю даного флавоноїду. У зв'язку з цим існує необхідність проведення додаткових експериментальних досліджень кверцетину, зокрема у вигляді фармацевтичних композицій з поліпшеними фармакокінетичними властивостями, для обґрунтування його ефективності як потенційного засобу для корекції різних складових МС.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота була виконана відповідно до плану науково-дослідних робіт ДУ «Інститут проблем ендокринної патології ім. В.Я. Данилевського АМН України» і є фрагментом НДР АМН 03.07 «Визначення особливостей прояву метаболічного синдрому та потенційних засобів для його корекції за умов дефіциту естрогенів (експериментальне дослідження) (№ держреєстрації 0107 U 000425) та госпрозрахункових НДР «Доклінічне вивчення впливу таблеток квертину на основні чинники ризику серцево-судинної патології за умов пре- та діабету у щурів», «Вивчення впливу таблеток «Квертин» на біоенергетичні процеси та оксидантний статус мітохондрій серця у щурів із метаболічним синдромом».

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є визначення особливостей впливу кверцетину на метаболічні прояви синдрому інсулінорезистентності різного ґенезу.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити низку завдань:

1. За результатами фармакологічного скринінгу обґрунтувати вибір кверцетину як найбільш перспективної сполуки з антиоксидантними властивостями серед інших похідних із ряду флавоноїдів.

2. Дослідити вплив кверцетину на метаболічні чинники ризику серцево-судинної патології у самців щурів із інсулінорезистентністю, індукованою високожировою дієтою.

3. Визначити терапевтичний ефект кверцетину щодо метаболічних проявів синдрому інсулінорезистентності, індукованого високожировою дієтою у оваріектомованих щурів.

4. Оцінити протективний ефект кверцетину відносно порушень вуглеводного, ліпідного обміну та відновно-окислювального балансу у самиць щурів із метаболічним синдромом, індукованим високоцукрозною дієтою, на тлі гіпоестрогенії.

5. Охарактеризувати вплив кверцетину на метаболічні прояви синдрому інсулінорезистентості, індукованого високофруктозною дієтою у самців щурів.

6. Дослідити вплив кверцетину на функціональний стан серцево-судинної системи у щурів із метаболічним синдромом, індукованим високофруктозною дієтою.

7. Визначити можливі механізми реалізації кардіопротекторних властивостей кверцетину (вплив на біоенергетичні процеси та оксидантний статус мітохондрій серця) за умов метаболічного синдрому.

Об'єкт дослідження - метаболічні прояви синдрому інсулінорезистентності.

Предмет дослідження - вуглеводний та ліпідний обмін, оксидантний статус, прозапальний та протромботичний стани, біоенергетичні процеси, функціональний стан серцево-судинної системи, фармакологічні властивості кверцетину.

Методи дослідження: біохімічні, біофізичні, фізіологічні, фармакологічні, імунологічні, статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. У дисертаційній роботі вперше визначено вплив кверцетину на метаболічні та функціональні прояви синдрому інсулінорезистентності різного ґенезу, індукованого високожировою, високовуглеводною дієтою та їх поєднанням із гіпоестрогенією.

За результатами первинного фармакологічного скринінгу визначено закономірності зв'язку хімічної структури із антиоксидантною активністю для похідних різних класів флавоноїдів та синтетичних похідних флавон-3-олу, обґрунтовано вибір кверцетину для доклінічних досліджень як потенційного засобу для корекції проявів метаболічного синдрому.

Встановлено, що профілактичне застосування кверцетину у самців щурів призводить до гальмування таких метаболічних проявів синдрому інсулінорезистентності, індукованого високожировою або високофруктозною дієтою, як інсулінорезистентність, абдомінальне ожиріння, гіпертригліцеридемія, оксидативний стрес, прозапальний та протромботичний стан.

Виявлено, що профілактичне введення кверцетину у самиць щурів із дефіцитом естрогенів запобігає розвитку інтолерантності до вуглеводів, абдомінального ожиріння, гіпертригліцеридемії та оксидативного стресу, індукованих високоцукрозною дієтою. Показано, що терапевтичне використання кверцетину у самиць щурів із гіпоестрогенією та інсулінорезистентністю, індукованою високожировою дієтою, сприяє поліпшенню толерантності до вуглеводів, зниженню інсулінорезистентності та абдомінального ожиріння, зменьшує виразність оксидативного стресу та відновлює тромбоцитарну складову гемостазу.

Визначено, що кверцетин нормалізує функціональний стан серцево-судинної системи за рахунок позитивного впливу на систолічну та діастолічну активність серця та гальмування розвитку синусової тахікардії у щурів із метаболічним синдромом, індукованим високовуглеводною дієтою.

Встановлено можливі механізми реалізації кардіопротекторних ефектів кверцетину, які пов'язані з поліпшенням біоенергетичних процесів та пригніченням оксидативного стресу у мітохондріях кардіоміоцитів за умов метаболічного синдрому.

Практичне значення одержаних результатів. Встановлені закономірності зв'язку „хімічна будова - антиоксидантна активність” серед природних та синтетичних похідних флавоноїдів є підґрунтям для синтезу нових сполук із даним видом фармакологічної активності.

Виявлені фармакологічні властивості кверцетину стануть основою для розширення показань щодо клінічного застосування перорального засобу „Квертин” (виробництва ЗАТ НВЦ “Борщагівський хіміко-фармацевтичний завод”, Україна) з метою профілактики та лікування серцево-судинної патології за умов метаболічного синдрому (Акт впровадження від 14.02.2011).

Особистий внесок здобувача. Автором особисто здійснені патентно-інформаційний пошук, узагальнено дані літератури за даною проблемою, відтворено експериментальні моделі метаболічного синдрому, біохімічні, біофізичні та фармакологічні дослідження, статистична обробка, аналіз та узагальнення одержаних результатів, сформульовано основні положення та висновки роботи, підготовлено наукові праці до друку.

Електрокардіграфічні дослідження були проведені спільно з к.б.н. О.В. Івановою, визначення імунологічних показників було виконано разом із к.мед.н. В.В. Козар.

Апробація результатів дисертаційної роботи. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися та обговорювалися на науково-практичних конференціях: 5-а національна науково-практична конференція «Активные формы кислорода, оксида азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Росія, Смоленськ, 2007 р.), «Фундаментальна та клінічна ендокринологія: проблеми, здобутки, перспективи», Сьомі Данилевські читання (Харків, 2008 р.), «Сьогодення та майбутнє фармації» (Харків, 2008 р.), «Щорічні терапевтичні читання: теоретичні та клінічні аспекти діагностики і лікування внутрішніх хвороб», (Харків, 2008 р.), «Актуальні проблеми синтезу і створення нових біологічно активних сполук та фармацевтичних препаратів» (Львів, 2008 р.), «Патогенетичні і терапевтичні аспекти метаболічного синдрому» (Харків, 2008 р.), Третя міжнародна конференція молодих науковців «Біологія від молекули до біосфери», (Харків, 2008 р.), «Фундаментальна та клінічна ендокринологія: проблеми, здобутки, перспективи», Bосьмі Данилевські читання (Харків, 2009 р.), 6-а національна науково-практична конференція «Активные формы кислорода, оксида азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Росія, Смоленськ, 2009 р.), «Проблемні питання ендокринології у віковому аспекті» (Харків, 2009 р.), «Ендокринна патологія у віковому аспекті. Проблемні питання» (Харків, 2010 р.); на з'їздах: 18-ий з'їзд Українського фізіологічного товариства (Одеса, 2010 р.), Десятий Український біохімічний з'їзд (Одеса, 2010 р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 19 наукових праць, з яких 5 статей у наукових фахових виданнях (дві самостійні та три у співавторстві), рекомендованих ВАК України, 1 патент на винахід, 13 матеріалів тез з'їздів та конференцій.

Обсяг та структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 151 сторінках машинопису і включає: вступ, огляд літератури, розділ матеріалів та методів дослідження, 5 розділів власних експериментальних досліджень, узагальнення результатів, висновки, список використаних джерел, що містить 309 посилань та займає 33 сторінки. Роботу проілюстровано 35 таблицями та 8 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи дослідження. Для первинного фармакологічного скринінгу були відібрані похідні ізофлавонів (геністеїн), флавон-3-олів (кверцетин), халконів (2'-гідроксихалкон) та синтетичні похідні флавон-3-олу з різними електронними властивостями замісників. В дослідженнях використовували кверцетин та геністеїн фірми „Merk” (Германія). Синтетичні похідні флавон-3-олу, 2'-гідроксихалкон та байкалеїн були отримані в лабораторії синтезу гормоноподібних сполук ДУ „ Інститут проблем ендокринної патології ім. В. Я. Данилевського АМН України” під керівництвом к.х.н. Ф. Г. Яременко.

Для дослідження впливу кверцетину на метаболічні чинники синдрому інсулінорезистентності у щурів використовували препарат виробництва ЗАТ НВЦ “Борщагівський хіміко-фармацевтичний завод” (Україна) - „Квертин”.

У роботі було використано 50 статевозрілих самців та 50 самиць щурів популяції Wistar із віварію ДУ «Інститут проблем ендокринної патології ім. В.Я. Данилевського АМН України». Тварин утримували в стандартних умовах віварію при природному освітленні та харчовому режимі, рекомендованому для даного виду тварин. Дослідження проводилися відповідно до Національних загальних етичних принципів експериментів на тваринах, що узгоджуються з Законом України № 3447-IV „Про захист тварин від жорстокого поводження” від 21 лютого 2006 року та наказу МОЗ України № 944 „Порядок проведення доклінічного вивчення лікарських засобів” від 14.12.2009. Фармакологічний скринінг оригінальних похідних флавоноїдів з метою визначення антиоксидантної активності проводили in vitro на моделі окиснення ліпопротеїдів яєчного жовтка (Клєбанов І. Г. та співавт., 1985). Дослідження впливу кверцетину на метаболічні прояви синдрому інсулінорезистентості проводили на експериментальних моделях, які за патогенетичними ознаками максимально наближені до відповідної патології у людини. Модель метаболічного синдрому, індукованого високожировою дієтою. Синдром інсулінорезистентності індукували восьми-тижневим утриманням щурів-самців на високожировій дієті (ВЖД), у якій білки, вуглеводи, жири складали 4,9; 26,4; 68,8 % від загальних калорій, відповідно (Song S., 2001). Препарат застосовували перорально за допомогою зонду у вигляді водної суспензії у дозі 50 мг кверцетину на кг маси тіла протягом восьми тижнів, починаючи з першого дня експерименту. Модель метаболічного синдрому, індукованого високофруктозною дієтою. Метаболічний синдром викликали у щурів-самців хронічним введенням фруктози (протягом восьми тижнів) в концентрації 200 г/л із питною водою ad libitum (Dai S. et al., 1995). Препарат застосовували перорально за допомогою зонду у вигляді водної суспензії у дозі 50 мг кверцетину на кг маси тіла, протягом восьми тижнів, починаючи з першого дня експерименту. Модель метаболічного синдрому, індукованого високожировою дієтою, за умов гіпоестрогенії. Гіпоестрогенію відтворювали шляхом двосторонньої оваріектомії у самиць щурів (Западнюк І. П., та співавт., 1962) під ефірним наркозом. Метаболічний синдром у оваріектомованих щурів індукували 16-тижневим утриманням тварин на високожировій дієті. Через вісім тижнів від початку експерименту розпочинали пероральне введення кверцетину у дозі 50 мг на кг маси тіла протягом восьми тижнів. Модель метаболічного синдрому, індукованого високоцукрозною дієтою, на тлі дефіциту естрогенів. Високоцукрозна дієта забезпечувалася вільним доступом оваріектомованих тварин до 30 % розчину сахарози в якості питної води протягом восьми тижнів (Diniz Y. S. et al., 2006). Препарат застосовували перорально за допомогою зонду у вигляді водної суспензії у дозі 50 мг кверцетину на кг маси тіла, протягом восьми тижнів, починаючи з першого дня експерименту.

Характеристику глюкозного гомеостазу експериментальних тварин проводили за показниками рівня базальної глікемії та під час внутрішньочеревного тесту толерантності до вуглеводів (ВЧТТГ). Глікемічну реакцію при проведенні тесту толерантності до вуглеводів оцінювали за показниками площини під глікемічними кривими (ППК) (ммоль/л/хв). Концентрацію фруктозаміну в сироватці крові визначали спектрофотометричним методом (Baker J. et al., 1991). Чутливість периферичних тканин до дії інсуліну визначали за допомогою “короткого інсулінового тесту” (Akinmokum A., 1992) та внутрішньочеревного тесту толерантності до інсуліну (ВЧТТІ) (Lundholm L., 2008). Серед інтегральних показників визначали приріст маси тіла, відносну масу матки та вісцерального жиру, яку розраховували як суму епідидимального (у самиць епігонадального), ретроперитоніального та мезентеріального жиру. Для оцінки ліпідного профілю експериментальних тварин концентрацію тригліцеридів (ТГ) (Fletcher, M. J., 1969) та неетерифікованих жирних кислот (НЕЖК) (Dumcombe W. C., 1963) в сироватці крові визначали за допомогою стандартних аналітичних методів. Виразність оксидативного стресу оцінювали за рівнем дієнових кон`югатів (ДК) (Волчегорський І.О. та співавт., 1989) у сироватці крові та гомогенатах тканин, ТБК-активних продуктів у гомогенаті печінки (Стальна І.Д. та співавт., 1977), гідропероксидів ліпідів у ізольованих мітохондріях серця (Ohkawa H. et al., 1978). Для оцінки оксидативного стресу, окрім вищезазначених показників, використовували інтенсивність спонтанної та індукованої хемілюмінесценції (ХЛ) в гомогенатах печінки та серця (Барабой З. А. та співавт., 1991). Стан антиоксидантної системи захисту характеризували за рівнем церулоплазміну в сироватці крові, відновленого глутатіону (ВГ) (Путіліна Ф. Є., 1982) в гомогенатах серця, печінки та мітохондріях серця, а також за активністю ключових ферментів - супероксиддисмутази (СОД), каталази, глутатіонпероксидази (ГПО) (Арутюнян А. В. та співавт., 2000) в гомогенатах печінки та серця, а також в ізольованих мітохондріях серця. Біохімічні показники в органах розраховували на мг білка, який оцінювали за методом (Bredford M. M., 1976).

Мітохондрії виділяли з гомогенату серця щурів методом диференційного ценрифугування. Дихання мітохондрій реєстрували за допомогою полярографічного методу з використанням закритого електроду Кларка (Франк Г. М., 1973). Ефективність роботи електрон-транспортного ланцюга (ЕТЛ) також оцінювали за активністю цитохром-С-оксидази в мітохондріях серця (Кравченкова Р. С., 1977).

Рівень стабільних метаболітів оксиду нітрогену в сироватці крові та сечі визначали за допомогою реактиву Грісса після відновлення нітратів металічним цинком (Орлова Е.А., 2002). Прозапальний стан характеризували за концентрацією С-реактивного білка (СРБ) у сироватці крові, який визначали за допомогою напівкількісного методу латексної аглютинації (Козар В. В. та співавт., 2009). Стан системи згортання крові визначали за ступенем та швидкістю АДФ-індукованої агрегації тромбоцитів (Берковський А. Л. та співавт., 2002). Функціональний стан серцево-судинної системи досліджували методом електрокардіографії (Дощіцин В., 1982).

Статистичний аналіз отриманих результатів проводили методами варіаційної статистики. Визначення характеру розподілу ознак у виборці здійснювали за допомогою критерію Шапіро-Уілка. Для множинних порівнянь даних з нормальним розподілом проводили параметричний однофакторний дисперсійний аналіз ANOVA та застосовували метод Ст'юдента-Н'юмена-Кейлса, дані представляли як середню (Х) та похибку середньої (Sx). В інших випадках використовували ранговий аналіз варіацій за Крускалом-Уоллісом та порівняння вибірок за допомогою критерію Дана. У разі, коли розподіл ознак відрізнявся від нормального, дані представляли у вигляді медіани (Ме) та інтерквартильного інтервалу [Q₁;Q₃]. Розходження вважали статистично значущим при (р < 0,05) (Гланс С., 1998). Результати досліджень та їх обговорення. Cкринінг похідних флавоноїдів на предмет визначення у них антиоксидантних властивостей in vitro.

Вибір кверцетину для розширеного вивчення як потенційного засобу для профілактики та корекції МС був обґрунтований результатами попереднього скринінгу серед похідних різних класів флавоноїдів з метою визначення у них антиоксидантних властивостей.

За результатами скринінгу встановлено, що найбільш виразна антиоксидантна активність (АОА) in vitro притаманна похідним флавонів - кверцетину та байкалеїну, яка більш, ніж в 10 разів перевищувала аналогічну активність представників ізофлавонів (геністеїн) та халконів (2?-гідроксихалкон). Аналіз залежності біологічної активності похідних флавон-3-олів (до яких належить і кверцетин) від структури, зокрема, від хімічних властивостей замісників та їх положення у А- та В-кільці, показав, що наявність електрон-донорних замісників у пара- та мета-положенні В-кільця призводить до посилення антиоксидантних властивостей сполук, тоді як наявність електрон-акцепторних замісників у цих положеннях, навпаки, супроводжується зниженням АОА флавон-3-олу. Встановлено, що присутність електроно-донорного замісника у положені-6 А-кільця нівелює позитивний вплив донорного замісника у пара-положенні В-кільця. В той же час, наявність замісника в орто-положенні В-кільця, незалежно від його хімічних властивостей, знижує АОА сполуки.

Таким чином, найбільш виразна антиоксидантна активність, яка була визначена для кверцетину, стала підставою для його подальшого вивчення як потенційного засобу для корекції основних складових МС.

Вплив кверцетину на розвиток метаболічного синдрому, індукованого високожировою дієтою, у самців щурів.

Відомо, що споживання дієти з високим вмістом насичених жирів призводить до розвитку вісцерального ожиріння, гіпертензії, дисліпідемії, прозапального стану, зниження чутливості до інсуліну та неалкогольного стеатогепатозу у експериментальних тварин (Panchal S. K., 2011). Таким чином, застосування хронічної високожирової дієти у гризунів дозволяє відтворити основні складові метаболічного синдрому у людини.

В результаті проведених досліджень було встановлено, що профілактичне застосування кверцетину дозі 50 мг/кг маси тіла гальмує розвиток інтолерантності до вуглеводів та інсулінорезистентності, про що свідчило зниження площини під глікемічними кривими (р < 0,05) під час ВЧТТГ та підвищення коефіцієнта чутливості до інсуліну (р < 0,05) у самців щурів, яких утримували протягом восьми тижнів на ВЖД (рис. 1).

Слід зазначити, що поліпшення глюкозного гомеостазу у експериментальних тварин під впливом кверцетину щільно корелювало зі зниженням маси вісцерального жиру, яка у тварин, що отримували плацебо, підвищувалась майже втричі (р < 0,05).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Вплив кверцетину на динаміку глікемії під час ВЧТТГ (3 г/кг) у самців щурів, яких утримували на високожировій дієті

* - Статистично значущі відмінності у порівнянні з даними для групи «Інтактний контроль», (р < 0,05); # - Статистично значущі відмінності у порівнянні з даними для групи «ВЖД + плацебо», (р < 0,05).

Гіпертригліцеридемія, яка є наслідком посилення ліполізу у адипоцитах та синтезу нейтральних ліпідів de novo у печінці за умов інсулінорезистентності, на сьогодні вважається одним із незалежних чинників ризику серцево-судинної патології та включена до діагностичних критеріїв МС (Huang P.L., 2009).

У тварин, що споживали ВЖД, спостерігали дворазове підвищення рівня тригліцеридів у сироватці крові, що, ймовірно, пов'язано з розвитком стеатогепатозу та зниженням чутливості до інсуліну у печінці. В той же час застосування кверцетину у тварин, яких утримували на ВЖД, призводило до зниження гіпертригліцеридемії майже на 30 % (р < 0,05).

Підтвердженням розвитку стеатогепатозу у експериментальних тварин було суттєве підвищення нейтральних ліпідів (ацилгліцеролів та НЕЖК) у печінці (табл. 1).

Таблиця 1 Вплив кверцетину на показники ліпідного обміну в печінці та серцевому м'язі самців щурів, яких утримували на високожировій дієті, (XS_х, n = 6)

Група	Ацилгліцероли, нмоль/мг білка	НЕЖК, нмоль/мг білка
	Печінка	Серце	Печінка	Серце
Інтактний контроль	34,68±4,27	16,46±0,64	89,87±3,01	51,74±2,51
ВЖД + плацебо	102,88±17,65 a	30,48±2,16 a	128,61±8,02 a	90,01±3,67 a
ВЖД +кверцетин	40,28±3,36 b	17,03±2,08 b	83,30±10,58 b	58,76±5,75 b

Примітки: a - Статистично значущі відмінності у порівнянні з показниками для групи «інтактний контроль», (р < 0,05);

b - Статистично значущі відмінності у порівнянні з показниками для групи «ВЖД+плацебо», (р < 0,05).

Так, рівень ацилгліцеролів у печінці був збільшений у три рази, а рівень НЕЖК майже у 1,5 рази у порівнянні з показниками в групі інтактного контролю (р<0,05). Слід зазначити, що введення кверцетину запобігало накопиченню нейтральних ліпідів у печінці, підтвердженням чому був незмінний рівень ацилгліцеролів та НЕЖК у порівнянні з тваринами, що знаходилися на стандартній дієті.

На сьогодні також відомо, що накопичення нейтральних ліпідів у серці за умов МС може безпосередньо впливати на функцію міокарда, зокрема, індукувати апоптоз кардіоміоцитів, що призводить до розвитку кардіоміопатії (Son N. H. et al., 2010). В результаті проведених досліджень було показано, що утримання щурів на ВЖД супроводжується підвищенням вмісту ацилгліцеролів (у два рази) та НЕЖК (на 75 %) у серцевому м'язі в порівнянні з контрольною групою (р < 0,05).

Споживання кверцетину попереджувало підвищення вмісту ацилгліцеролів та НЕЖК у серці щурів із МС, про що свідчила відсутність статистично значущих відмінностей від показників контрольної групи.

Підтвердженням розвитку прозапального стану на даній моделі МС було суттєве підвищення концентрації СРБ у сироватці крові експериментальних тварин, яких утримували на ВЖД. В той же час, у тварин, що отримували кверцетин, рівень СРБ знижувався на 50 % відносно щурів із МС, яким вводили плацебо (р < 0,05). Даний ефект кверцетину, ймовірно, реалізується за рахунок його гальмуючого впливу на ґенез жирової тканини, яка вважається основним джерелом прозапальних чинників за умов МС (Wajchenberg B. L., 2000).

Відомо, що одним з провідних механізмів розвитку інсулінорезистентності за умов ВЖД є посилена генерація активних форм кисню (АФК) мітохондріями, яка призводить до розвитку мітохондріальної дисфункції та зниження в-окислення НЕЖК, що супроводжується накопиченням нейтральних ліпідів у нежирових тканинах. При визначенні інтенсивності перекисного окислення ліпідів (ПОЛ), яку оцінювали за рівнем його продуктів, показано, що утримання тварин на ВЖД у порівнянні зі стандартною дієтою призводить до підвищення рівня ДК у сироватці крові та серцевому м'язі у 4,8 та три рази відповідно (р < 0,05), а також вмісту продуктів, що реагують з тіобарбітуровою кислотою (ТБК-активні продукти) у печінці на 68 % (р < 0,05). Дослідження стану системи антиоксидантного захисту в печінці та серцевому м'язі показали, що посилення перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) у цих органах супроводжується підвищенням активності СОД у 4,5 та 1,6 разів, відповідно (р < 0,05). У тварин, що отримували кверцетин на відміну від групи плацебо, спостерігали нормалізацію концентрації ДК у сироватці крові та серцевому м'язі, а також ТБК-активних продуктів у печінці. Слід зазначити, що кверцетин призводив до зниження активність СОД у серцевому м'язі у два рази в порівнянні з групою плацебо (р < 0,05), але не впливав на підвищену активність даного ферменту у печінці.

Відомо, що зниження продукції та/або біодоступності NO та гіперпродукція АФК в клітинах ендотелію за умов інсулінорезистентності не тільки призводять до гальмування процесів, контролюючих вазодилатацію, але також посилюють процеси вазоконстрикції (Jin L. et al., 2004), наслідком чого є розвиток гіпертензії.

В результаті проведених досліджень встановлено, що утримання тварин на ВЖД призводить до зниження сумарної концентрації стабільних метаболітів оксиду нітрогену - нітратів та нітритів (NOx) у сироватці крові та сечі на 37 та 28 %, відповідно, у порівнянні з контрольною групою (р < 0,05). Враховуючи те, що рівень нітратів та нітритів у сироватці крові та їх екскреція з сечею добре корелює з рівнем оксиду нітрогену, отримані результати можуть свідчити про зниження продукції та/або біодоступності NO за умов інсулінорезистентності, індукованої ВЖД.

Виявлено, що кверцетин нормалізує рівень NOx у сироватці крові та сечі щурів за умов ВЖД. Отримані дані добре узгоджуються з виразними антиоксидантними властивостями кверцетину, оскільки гальмування розвитку оксидативного стресу може як безпосередньо збільшувати біодоступність NO, так і підвищувати його продукцію, за рахунок відновлення нормального інсулінового сигналінгу. Слід зазначити, що NO також є важливим регулятором гемостазу та має значну антиагрегантну дію. У зв?язку з цим, зниження продукції NO за умов синдрому інсулінорезистентності призводить до індукції протромботичного стану, що у поєднанні з гіпертензією значно підвищує ризик розвитку атеротромбозу.

Для оцінки впливу кверцетину на гемостаз експериментальних тварин досліджували ступінь та швидкість АДФ-індукованої агрегації тромбоцитів. Показано, що утримання щурів на ВЖД призводить до підвищення як ступеня (на 61 %), так і швидкості агрегації (на 51 %) у порівнянні з інтактним контролем (р < 0,05). В той же час, споживання кверцетину на тлі ВЖД попереджувало порушення тромбоцитарної відповіді на фізіологічні стимули, про що свідчила відсутність змін ступеня та швидкості АДФ-індукованої агрегації у порівнянні з контрольними тваринами.

Припускають, що антитромботичний ефект кверцетину, насамперед, реалізується за рахунок його здатності пригнічувати оксидативний стрес, який відіграє важливу роль у активації адгезії та агрегації тромбоцитів, як за нормальних умов, так і при патології (Essex D. W., 2009). Також він може бути пов'язаний з підвищенням біодоступності та продукції NO тромбоцитами та клітинами ендотелію (Chakrabarti S. et al., 2010).

Таким чином, показано що, кверцетин у дозі 50 мг/кг запобігає розвитку інтолерантності до вуглеводів, зменшує інсулінорезистентність, абдомінальне ожиріння, прозапальний стан, гіпертригліцеридемію, оксидативний стрес, попереджує накопичення нейтральних ліпідів у нежирових тканинах, відновлює гемостаз та продукцію/біодоступність оксиду нітрогену у самців щурів із МС, індукованим ВЖД.

Вивчення впливу кверцетину на метаболічні прояви синдрому інсулінорезистентності, індукованого високожировою дієтою, у оваріектомованих щурів.

Результати спостереження станів, пов'язаних із втратою ендогенних естрогенів під час менопаузи, свідчать про те, що дефіцит естрогенів у жінок асоціюється з негативним впливом на серцево-судинну систему та прискореним атеросклерозом ( Saltiki K. et al., 2007).

Оскільки кверцетин за хімічною структурою належить до класу флавоноїдів, який є одним із класів фітоестрогенів, являло інтерес дослідження його можливого протективного ефекту щодо розвитку метаболічного синдрому за умов дефіциту естрогенів.

В результаті проведених досліджень було показано, що за умов ВЖД на тлі дефіциту естрогенів у щурів порушується толерантність до вуглеводів, про що свідчило збільшення ППК під час ВЧТТГ майже вдвічі у порівнянні з інтактним контролем. Зменшення коефіцієнта чутливості до інсуліну на 48% також підтверджувало факт розвитку інсулінорезистентності в групі плацебо (р < 0,05). У тварин, які отримували кверцетин, починаючи з восьмого тижня після початку експерименту, спостерігали зниження ППК на 30 % та поліпшення чутливості до інсуліну (р < 0,05) у порівнянні з показниками в групі тварин, які отримували плацебо. Слід зазначити, що позитивний ефект кверцетину стосовно глюкозного гомеостазу не був наслідком його безпосередньої естрогеноподібної активності, оскільки він суттєво не впливав на вагу матки у оваріектомованих щурів.

Відомо, що основним проявом постменопаузального метаболічного синдрому є збільшення маси тіла за рахунок абдомінального ожиріння, яке пов'язують із змінами енергетичного балансу, регуляції проліферації та диференціації адипоцитів, підвищеною глюкокортикоїдною стимуляцією та відносною гіперандрогенемією. (Matthews K. A. et al., 1989).

Встановлено, що у оваріектомованих тварин, яких утримували на ВЖД, маса вісцерального жиру втричі перевищувала аналогічний показник для групи контролю, що свідчить про розвиток ожиріння внаслідок порушення балансу між витратами та надходженням енергії з їжею. В той же час, споживання кверцетину призводило до зниження маси вісцерального жиру на 26 % у порівнянні з групою плацебо (р < 0,05), що добре узгоджується з відомою здатністю кверцетину гальмувати адипогенез та гіпертрофію адипоцитів (Enomoto S. et al., 2008).

Відомо, що концентрація тригліцеридів підвищується у крові постменопаузальних жінок, причому подальше зростання спостерігається при наявності ожиріння та корелює з його ступенем. Окрім того абдомінальний жир є джерелом вільних жирних кислот та сприяє активації синтезу тригліцеридів в печінці (Trayhurn P. et al., 2001).

В результаті проведених досліджень було встановлено, що ВЖД у комбінації з дефіцитом естрогенів призводить до суттєвого збільшення, на 67%, рівня тригліцеридів у крові експериментальних тварин у порівнянні з контрольною групою. Слід зазначити, що на відміну від самців, яких утримували на ВЖД, застосування кверцетину у оваріектомованих самиць не впливало на гіпертригліцеридемію, індуковану ВЖД. Аналіз отриманих даних дає змогу припустити, що механізми розвитку дисліпідемії, зокрема, за умов ВЖД, мають статеві особливості, які не залежать від рівня ендогенних естрогенів.

Одним із основних механізмів реалізації протекторних ефектів естрогенів щодо серцево-судинної системи на сьогодні вважається їх здатність гальмувати розвиток оксидативного стресу, який є провідним чинником ендотеліальної дисфункції. Виходячи з вищесказаного, можна припустити, що дефіцит естрогенів створює сприятливий стан для розвитку оксидативного стресу, який може бути індуковано різними негативними чинниками навколишнього середовища, зокрема, висококалорійною дієтою.

Визначення рівня ДК у сироватці крові експериментальних тварин показало, що ВЖД на тлі гіпоестрогенії сприяє підвищенню даного показника майже втричі у порівнянні з групою інтактного контролю (р < 0,05). В той же час, застосування кверцетину запобігало зростанню рівня ДК, індукованого ВЖД, в сироватці крові експериментальних тварин. Утримання оваріектомованих тварин на ВЖД призводило також до посилення вільно-радикальних процесів у серцевому м'язі, про що свідчило підвищення вмісту ДК у даному органі майже вдвічі (р < 0,05), тоді як застосування кверцетину повністю нівелювало цей негативний ефект.

Вважають, що іншим механізмом реалізації вазопротекторного ефекту естрогенів, який безпосердньо не пов'язаний з гальмуванням оксидативного стресу, є його стимулюючий вплив на продукцію NO ендотеліальними клітинами судин (Miller V. M. et al., 2008).

Встановлено, що у оваріектомованих тварин, які знаходилися на ВЖД, рівень стабільних метаболітів оксиду нітрогену у сироватці крові та сечі знижувався на 37 та 42 %, відповідно, тоді як при введені кверцетину рівень NOx в сироватці крові та сечі не відрізнявся від показників контрольної групи. Отримані дані можуть свідчити про протективний вплив кверцетину щодо зниження продукції та/або біодоступності оксиду нітрогена за умов ВЖД на тлі дефіциту естрогенів. В результаті проведених досліджень було показано, що ВЖД у поєднанні з дефіцитом естрогенів призводить до підвищення ступеня та швидкості АДФ-індукованої агрегації тромбоцитів у два та три рази, відповідно (р < 0,05) (табл. 2).

кверцетин метаболічний синдром профілактика

Таблиця 2 Вплив кверцетину на ступінь та швидкість АДФ-індукованої агрегації тромбоцитів у оваріектомованих щурів із метаболічним синдромом, індукованим високожировою дієтою, (XSх , n=6)

Група	Ступінь агрегації, %	Швидкість агрегації, у.о.
Інтактний контроль	18,12±2,74	101,64±10,33
Оваріектомія + ВЖД + плацебо	43,25±6,13 a	289,41±35,28 a
Оваріектомія + ВЖД + кверцетин	25,63±2,57 b	89,77±6,24 b

Примітки:

a - Статистично значущі відмінності у порівнянні з даними для групи “Інтактний контроль”, (р < 0,05);

b - Статистично значущі відмінності у порівнянні з даними для групи “Оваріектомія + ВЖД + плацебо”, (р < 0,05)

Дослідження впливу кверцетину на прояви метаболічного синдрому, індукованого високоцукрозною дієтою, на тлі гіпоестрогенії.

Результати епідеміологічних досліджень свідчать про існування щільного зв'язку між збільшенням споживання цукрози та фруктози за останні 20 років та зростанням МС серед підлітків та дорослого населення у західних країнах (Tappy, L. et al., 2010).

Дослідження впливу кверцетину на основні складові МС у оваріектомованих щурів, яких утримували на високоцукрозній дієті (ВЦД), показали, що кверцетин попереджує розвиток інтолерантності до вуглеводів, про що свідчило зниження ППК під час ВЧТТГ на 50 % у порівнянні з групою плацебо (р < 0,05). Кверцетин також запобігав розвитку вісцерального ожиріння та гіпертригліцеридемії, індукованих ВЦД на тлі гіпоестрогенії.

Встановлено, що хронічне введення цукрози оваріектомованим щурам сприяє інтенсифікації процесів ліпідної пероксидації в сироватці крові, на що вказує суттєво підвищений рівень ДК (у три рази) у порівнянні з контрольною групою. Споживання кверцетину попереджувало посилення ПОЛ в сироватці крові тварин, яких утримували на ВЦД за умов гіпоестрогенії, про що свідчило зниження рівня ДК на 54 % у порівнянні з групою тварин, що отримували плацебо (р < 0,05).

Показано, що утримання оваріектомованих тварин на ВЦД також призводить до посилення ПОЛ в серцевому м'язі, яке оцінювали за допомогою методу хемілюмінесценції. Так, було встановлено, що ВЦД на тлі дефіциту естрогенів спричиняє дворазове підвищення Fe²⁺-індукованої ХЛ у гомогенаті серця у порівнянні з контрольними тваринами, тоді як застосування кверцетину призводило до нормалізації вищезазначеного показника. Таким чином, в результаті проведених досліджень було показано, що кверцетин запобігає розвитку інтолерантності до вуглеводів, абдомінального ожиріння, гіпертригліцеридемії та оксидативного стресу, індукованих високоцукрозною дієтою, у самиць щурів на тлі гіпоестрогенії.

Визначення можливих механізмів реалізації кардіопротекторних ефектів кверцетину у щурів із метаболічним синдромом.

Відомо, що тривале споживання дієти з високим вмістом фруктози призводить до розвитку інсулінорезистентності, гіпертригліцеридемії та гіпертензії, тобто до метаболічних порушень, які спостерігаються за умов метаболічного синдрому (Varman T. S., 2011). Крім того, хронічне введення фруктози також спричиняє індукцію оксидативного стресу за рахунок посилення процесів ліпідної пероксидації та послаблення антиоксидантної системи захисту (Balasaraswathi K. et al., 2008).

Введення кверцетину тваринам, які утримувалися на високофруктозній дієті (ВФД), гальмувало розвиток інтолерантності до вуглеводів та інсулінорезистентності, про що свідчило зниження ППК на 30 та 29 % під відповідними глікемічними кривими у порівнянні з групою плацебо (табл. 3).

Таблиця 3 Вплив кверцетину на показники глюкозного гомеостазу у щурів із метаболічним синдромом, індукованим високофруктозною дієтою (XS_х, n = 6)

Група	Базальна глікемія, ммоль/л	Концентрація фруктозаміну, ммоль/л	ППК під час ВЧТТГ, ммоль/л/хв	ППК під час ВЧТТІ, ммоль/л/хв
Інтактний контроль	4,69±0,28	1,24±0,11	683,14±27,35	379,86±34,21
ВФД +плацебо	4,61±0,35	2,34±0,09 a	1043,73±82,51a	547,10±18,82 a
ВФД + Кверцетин	4,84±0,40	1,77±0,06 a, b	733,35±41,12 b	385,74±9,75 b

Примітки:

a - Статистично значущі відмінності у порівнянні з даними для групи “Інтактний контроль”, (р < 0,05); b - Статистично значущі відмінності у порівнянні з даними для групи “ВФД + плацебо”, (р < 0,05).

Підтвердженням поліпшення глюкозного гомеостазу при застосуванні кверцетину у щурів із МС також було зниження рівня фруктозаміну в сироватці крові. Гальмування кверцетином метаболічних проявів синдрому інсулінорезистентності, індукованого ВФД, також проявлялося й у попереджені розвитку вісцерального ожиріння та гіпертригліцеридемії у експериментальних тварин.

Відомо, що інсулінорезистентність є провідним чинником ризику серцево-судинних захворювань, включаючи гіпертензію, серцеву недостатність, ішемічну хворобу серця та інсульт (Kostis J. B. et al., 2005). Привертає увагу той факт, що, хоча розвиток кардіоваскулярної патології є складним мультисистемним процесом, не останню роль у ньому відіграє порушення чутливості до інсуліну та мітохондріальна дисфункція в серцевому м'язі, а саме: кардіоміоцитах та клітинах ендотелію коронарних судин.

Під час визначення швидкості поглинання кисню ізольованими мітохондріями серця щурів із МС, індукованим ВФД, було встановлено зниження V₃ на 20 % (р < 0,05) у порівнянні з показниками тварин, що знаходились на стандартній дієті, за умов використання малату та глутамату у якості субстрату окислення. В той же час при використанні сукцинату швидкість поглинання кисню у стані 3 не відрізнялася від показників контрольної групи. Отримані дані свідчать про те, що порушення дихального контролю за умов ВФД відбувається, насамперед, на рівні комплексу І ЕТЛ. На користь цього припущення також свідчила відсутність змін активності цитохром С оксидази (комплекс IV) у жодній з експериментальних груп.

У тварин, які отримували кверцетин на тлі ВФД, V₃ та дихальний контроль (V₃/V₄) в мітохондріях серця, за умов використання глутамату та малату, підвищувалися на 34 та 24 % (р < 0,05), відповідно, у порівнянні з групою тварин, які отримували плацебо, та практично не відрізнялися від показників в групі інтактного контролю (табл. 4).

Таблиця 4 Вплив кверцетину на швидкість дихання (у присутності малату та глутамату) ізольованих мітохондрій серця щурів із метаболічним синдромом, індукованим високофруктозною дієтою, (XS_х, n = 6)

Група	V4, натом кисню/хв/мг білка	V3, натом кисню/хв/мг білка	V3/V4
Інтактний контроль	14,24±1,20	82,60±7,48	5,83±0,35
ВФД + Плацебо	14,44±1,18	66,21±5,00 a	4,63±0,25 a
ВФД + кверцетин	15,72±1,33	88,46±7,50 b	5,73±0,49 b

Примітки:

a - Статистично значущі відмінності у порівнянні з даними для групи “Інтактний контроль”, (р < 0,05);

b - Статистично значущі відмінності у порівнянні з даними для групи “ВФД + плацебо”, (р < 0,05).

Привертає увагу той факт, що кверцетин також підвищував швидкість дихання мітохондрій у стані 3 та дихальний контроль за умов використання сукцинату, як у порівнянні з групою, що отримувала плацебо, так і з інтактним контролем. Отримані дані свідчать про те, що кверцетин поліпшує сполучення дихання та окисного фосфорилювання в мітохондріях серця, що добре узгоджується з результатами інших досліджень. Раніше було показано, що кверцетин сприяє активації та транслокації у ядро транскрипційного фактору Nrf 1/2, який стимулює синтез компонентів ЕТЛ, що кодуються у ядерному геномі (Moskaug J. O. et al., 2004). Крім того, показано, що кверцетин призводить до підвищення експресії PGC-1б (peroxisome proliferator-activated receptor-г coactivator 1б), який є важливим регулятором функцій та біогенезу мітохондрій (Davis J. M. et al., 2009).

Оскільки мітохондріальна дисфункція призводить до посилення продукції АФК та, як наслідок, розвитку цілої низки патологічних процесів, було доцільним визначення стану окисно-відновлювального балансу в мітохондріях серця експериментальних тварин. В результаті проведених досліджень було встановлено, що утримання тварин на ВФД призводить до дворазового підвищення вмісту гідропероксидів ліпідів, зниження рівня ВГ на 45 % та активності Mn-залежної супероксиддисмутази (Mn-СОД) на 20 % в мітохондріях серця щурів (р < 0,05) (табл. 5).

Таблиця 5 Вплив кверцетину на показники системи антиоксидантного захисту ізольованих мітохондрій серця щурів із метаболічним синдромом, індукованим високофруктозною дієтою, (XS_х, n = 6)

Група	Mn-СОД, у.о./мг білка	ГПО, нмоль/хв/мг білка	ВГ, нмоль/мг білка
Інтактний контроль	48,43±2,06	27,36±3,90	3,84±0,28
ВФД + Плацебо	38,65±1,31 a	26,38±1,41	2,10±0,27 a
ВФД + Кверцетин	49,29±2,52 b	26,45±1,41	5,69±0,60 a, b

Примітки:

a - Статистично значущі відмінності у порівнянні з даними для групи “Інтактний контроль”, р?0,05

b - Статистично значущі відмінності у порівнянні з даними для групи “ВФД + плацебо”, р?0,05

Встановлено, що введення кверцетину гальмує розвиток оксидативного стресу в мітохондріях серця, про що свідчив незмінний рівень гідропероксидів ліпідів у порівнянні з групою інтактного контролю та підвищена на 28 % активність Mn-СОД відносно показників в групі тварин на ВФД, які отримували плацебо (р < 0,05). Можливими потенційними механізмами регуляції активності СОД кверцетином може бути посилення синтезу даного ферменту в результаті активації PGC-1б (Tsutsui H. et al., 2009) та його активація за рахунок пострансляційної модифікації (Tao R. et al., 2010).

Слід зазначити, що рівень відновленого глутатіону в мітохондріях серця тварин, які отримували кверцетин на тлі ВФД, був підвищеним як у порівнянні з групою плацебо, так і з контрольною групою. Отримані дані дають змогу припустити, що споживання кверцетину не тільки сприяє збереженню пула відновленого глутатіону в мітохондріях, але й стимулює його синтез de novo. Відомо, що зниження окислювальної ємності мітохондрій, спричиняє розвиток діастолічної дисфункції, гіпертрофію лівого шлуночка та порушення скорочувальних процесів у міокарді як у експериментальних тварин, так і у людей, хворих на ожиріння (Szczepaniak L. S. et al., 2003; Christoffersen C. et al., 2003).

Встановлено, що кверцетин впливає на функціональний стан серцево-судинної системи, знижуючи частоту серцевих скорочень та амплітуду зубця Т (р < 0,05), нормалізуючи тривалість інтервалів QT, TP, РQ у порівнянні з показниками тварин із МС, які отримували плацебо.

Таким чином, в результаті проведених досліджень було встановлено, що кверцетин гальмує метаболічні та функціональні прояви синдрому інсулінорезистентності, індукованого ВФД, а саме поліпшує толерантність до вуглеводів та чутливість до інсуліну, знижує абдомінальне ожиріння, гіпертригліцеридемію та поліпшує функціональний стан серцево-судинної системи.

Одним з провідних механізмів реалізації кардіопротекторної дії кверцетину може бути його здатність відновлювати біоенергетичні процеси, запобігати розвитку оксидативного стресу та мітохондріальної дисфункції в серцевому м'язі за умов метаболічного синдрому.

Виявлені фармакологічні властивості кверцетину, спрямовані на поліпшення глюкозного гомеостазу, ліпідного обміну, окисно-відновлювального балансу, системи гемостазу, функціонального стану серцево-судинної системи, зниження вісцерального ожиріння, прозапального стану та мітохондріальної дисфункції у кардіоміоцитах обґрунтовують перспективність його застосування як потенційного засобу для профілактики та лікування метаболічного синдрому різного генезу.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення та вирішення наукової задачі, яка полягає у експериментальному обґрунтуванні перспективності застосування кверцетину для корекції основних складових метаболічного синдрому різного ґенезу (індукованого високожировою, високовуглеводною дієтою та їх сполученням з гіпоестрогенією).

1. Згідно даних первинного фармакологічного скринінгу серед представників різних класів флавоноїдів та синтетичних похідних флавон-3-олу встановлено, що найбільш виразні антиоксидантні властивості притаманні кверцетину (3',4',5,7-тетрагідроксифлавон-3-олу).

2. Встановлено, що застосування кверцетину у самців щурів із метаболічним синдромом, індукованим високожировою дієтою, сприяє поліпшенню толерантності до вуглеводів та чутливості до інсуліну; гальмує абдомінальне ожиріння та попереджує розвиток прозапального стану; знижує рівень нейтральних ліпідів в сироватці крові, печінці та серцевому м'язі; попереджує порушення окисно-відновлювального балансу в печінці та серцевому м'язі; запобігає зменшенню продукції та/або біодоступності оксиду нітрогену та нормалізує тромбоцитарну ланку гемостазу.

3. Пероральне застосування кверцетину у тварин із метаболічним синдромом, індукованим високожировою дієтою, на тлі гіпоестрогенії, призводить до поліпшення чутливості до інсуліну та толерантності до вуглеводів, зниження відносної маси вісцерального жиру та оксидативного стресу в сироватці крові та серцевому м?язі, підвищення ендогенної продукції NO та поліпшення гемореологічних властивостей крові.

4. Встановлено, що кверцетин запобігає розвитку інтолерантності до вуглеводів, гіпертригліцеридемії та оксидативного стресу у оваріектомованих тварин за умов метаболічного синдрому, індукованого високоцукрозною дієтою. Показано, що застосування кверцетину у самців щурів із метаболічним синдромом, індукованим високофруктозною дієтою, гальмує розвиток основних чинників кардіо-метаболічного ризику, нормалізуючи біоенергетичні процеси в серцевому м'язі, посилючи респіраторний контроль та знижуючи виразність оксидативного стресу у мітохондріях кардіоміоцитів.

...