Противодиабетическая активность гимнемовых кислот

Рис. 13. Влияние Композиции (280 мг/кг) и диабетона (8 мг/кг) на гипогликемическое действие инсулина (0,4 ЕД/кг) в опытах на панкреатэктомированных собаках (М m)

Обозначения. Вертикальные штрихи соответствуют стандартной ошибке средней величины. * - данные достоверны по отношению к группе собак, получавших только инсулин, ANOVA, Newman-Keuls test (р<0,05).

Примечание. Контрольной группе животных производилось введение только инсулина, опытной - введение инсулина и одного из препаратов.

При исследовании механизмов действия многокомпонентного препарата (рис. 13), в частности его экстрапанкреатических эффектов, было установлено, что Композиция пролонгировала сахароснижающее действие экзогенного инсулина, введенного панкреатэктомированным собакам, усиливая его эффект и удлиняя время, в течение которого уровень глюкозы снижался.

Рис. 14. Влияние Композиции (280 мг/кг) на поглощение глюкозы изолированной диафрагмой крыс (M m)

Обозначения. По оси абсцисс - буфер+инсулин, контроль; буфер+диафрагма, коэффициент поглощения глюкозы диафрагмой без присутствия инсулина; буфер+диафрагма+инсулин, коэффициент поглощения глюкозы диафрагмой в присутствии инсулина. По оси ординат - коэффициент поглощения глюкозы диафрагмой, мг глюкозы/ г диафрагмы.

Примечания. Вертикальные штрихи соответствуют стандартной ошибке средней величины. * - данные достоверны по отношению к контрольной группе крыс, Newman-Keuls test (р<0,05).

При подробном рассмотрении процессов, лежащих в основе экстрапанкреатических эффектов ГЛ, на переднем плане также фигурируют механизмы, затрагивающие всасывание глюкозы в тонком кишечнике и повышение уровня её утилизации, и абсорбцию олигосахаридов и жирных кислот в кишечнике. Одним из таких механизмов действия Композиции является улучшение утилизации глюкозы мышечной тканью - изолированной диафрагмой крыс (рис. 14). В группе крыс, получавших Композицию, способность мышечной ткани к поглощению глюкозы в 1,9 раза превышает аналогичный показатель у животных группы контроля и соответствует снижению ее количества в пробе на 16,2 % (р0,05).

Рис. 15. Влияние Композиции (280 мг/кг) и Гимнемы-25 (280 мг/кг) на всасывание глюкозы в кишечнике интактных крыс (M ± m)

Обозначения. * - данные достоверны по отношению к контролю, ANOVA (Newman-Keuls test) (р<0,05). Вертикальные штрихи соответствуют стандартной ошибке средней величины.

В присутствии инсулина остаточная глюкоза определяется в количестве 6,9 ммоль/л, что соответствует достоверному снижению ее уровня на 32,1 % по отношению к контрольной пробе с буфером и инсулином, что, по-видимому, связано с усилением его действия.

При исследовании способности Композиции влиять на процессы всасывания глюкозы из кишечника крыс при проведении постоянной перфузии (рис. 15) было выявлено, что Композиции снижает уровень всасывания глюкозы на 26,3 % в 1-й аликвоте (через 15 мин от начала манипуляции) и достоверно сокращает количество поглощенной глюкозы в 4 раза по сравнению с контрольными значениями в аликвотах второго временного промежутка (через 30 мин), что практически полностью соответствует результатам, полученным для Гимнемы-25.

Что касается влияния Композиции на процессы утилизации жирных кислот из перфузируемого кишечника крыс (рис. 16), то изучаемое средство подавляло всасывание олеиновой кислоты в обоих временных промежутках перфузии, но полученные результаты не превышали значений, полученных для Гимнемы-25.

Рис. 16. Влияние Композиции (280 мг/кг) и Гимнемы-25 (280 мг/кг) на всасывание олеиновой кислоты в кишечнике интактных крыс (M ± m)

Обозначения. * - данные достоверны по отношению к контролю, ANOVA (Newman-Keuls test) (р<0,05).

Вертикальные штрихи соответствуют стандартной ошибке средней величины.

Рис. 17. Влияние композиции на количество в-клеток в различных отделах поджелудочной железы при экспериментальном аллоксан-индуцированном сахарном диабете (M ± m)

Обозначения. * - данные достоверны по отношению к контролю, ANOVA (Newman-Keuls test) (р<0,05). Вертикальные штрихи соответствуют стандартной ошибке средней величины.

Таким образом, Композиция оказывает ингибирующее действие на процессы поглощения глюкозы и олеиновой кислоты в кишечнике интактных крыс при этом по эффективности ингибирования всасывания глюкозы из кишечника не уступает Гимнеме-25. А снижение Композицией уровня всасывания мальтозы в кишечнике (достоверное по отношению к контрольной группе животных уменьшение площади под кривой "концентрация глюкоза-время" под действием Композиции на 24,02 % и акарбозы - 28,8 %, может быть связано со способностью сахароснижающих препаратов замедлять метаболизм дисахаридов и всасывание глюкозы в кишечнике (И.И. Дедов, 2007).

Противодиабетическая активность Композиции подтверждается профилактическим влиянием на изменения морфологической структуры поджелудочной железы у крыс с экспериментальным стрептозотоцин-индуцированным СД (рис. 17). Композиция при применении на фоне патологии способствовала развитию умеренно выраженной гипертрофии ядер в-эндокриноцитов и увеличению их площади во всех отделах поджелудочной железы сравнению с группой диабет, что вероятно может свидетельствовать о гиперфункции в-клеток. При этом, изменения островкового аппарата поджелудочной железы характеризовались статистически достоверными различиями к соотношения в-эндокриноцитов по отношению ко всем клеткам инсулярного аппарата как в опытной группе, так и в контрольной группе, однако процессы регенерации имели более интенсивный характер в группе крыс, получавших препарат, что определялось и по характеру изменения содержания глюкозы в плазме крови.

Аналогичная зависимость отмечалась при иммуно-гистологическом исследовании островков Лангерганса поджелудочной железы животных с экспериментальным иммунозависимым сахарным диабетом. Так была выявлена способность Композиции стимулировать регенерацию, и предотвращать повреждение эндокриноцитов при иммуннозависимом СД, увеличивалась доля площади, занимаемая инсулин-позитивными клетками во всех исследуемых отделах поджелудочной железы, при этом в кишечной и селезеночной областях этот показатель увеличивался в 1,6 раза, а в желудочной в 1,5 раза. Рядом с протоками и среди ацинарных клеток отмечались единичные клеточные скопления из 3-7 клеток. Выявленные тенденции также подтверждаются выявлением ядерного антигена пролиферирующих клеток и Ki-67, характерного для пролиферирующих клеток, и высоким уровнем экспрессии PCNA, преимущественно в селезеночном отделе железы. Также регистрировалось наличие единичных клеток с гиперэкспрессией PCNA в ядрах, которые имели более крупные размеры ядер по сравнению с окружающими клетками островка. При этом полученная разница в уровне интенсивности иммунного окрашивания при выявлении ядерного антигена пролиферирующих клеток и Ki-67 вероятнее всего объясняется тем, что Ki-67 характерен для пролиферирующих клеток, находящихся на разных фазах цикла деления (G1, S, G2, M-фазы клеточного цикла) и отсутствует в G0 фазе клеточного цикла, в то время как Ki-67 отражает весь пул делящихся клеток и является наиболее надежным и четким маркером пролиферации. Кроме того, известно, что PCNA в отличие от Ki-67 экспрессируется не только на протяжении всего цикла клеточного деления, но также обязательно выявляется при репарации ДНК (Proctiс M, et al., 2001). Поэтому высокий уровень экспрессии PCNA в наших исследованиях, скорее всего, является подтверждением репарации в ткани поджелудочной железы при моделировании сахарного диабета, что также находит свое подтверждение и по литературным данным (Matthews A, et al., 1998).

Полученные результаты также свидетельствуют о возможность уменьшения выраженности явлений апоптоза в клетках островков Лангерганса при сахарном диабете под воздействием Композиции. Различия интенсивности иммунного окрашивания клеток, вступающих в апоптоз при определении белка р 53 и каспазы 3, вероятнее всего, объясняется тем, что белок р 53 является короткоживущим протеином (период полураспада - 20 минут) и поэтому не всегда определяется в клетках. Каспаза 3, напротив, является ключевым ферментом каскадного цикла, участвующим в протеолизе белков ядра и цитоплазмы клетки и может экспрессироваться не только при активации гена р 53, но при активации "апоптоза изнутри" (С. В. Петров, Н.Р. Райхлин 2004).

При исследовании антиоксидантных свойств Композиции на модели аскорбат-зависимого ПОЛ было показано, что она эффективно уменьшает образование конечных продуктов липопероксидации. При детализации механизмов антиоксидантной активности установлено, что комплексный препарат уменьшает образования конечных ТБК-активных продуктов липопероксидации, и именно комплекс веществ дает наиболее выраженный эффект по сравнению с действием компонентов в отдельности. По способности взаимодействовать со стабильным свободным радикалом ДФПГ Композиция не уступает танакану и значительно превосходит мексидол и диабетон, при этом наибольшую активность среди компонентов средства проявляет девясил, в меньшей степени Гимнема-25 (табл. 5).

Таблица 5. Величины антиоксидантного действия ИК₅₀ изученных препаратов, мг/л (R²)

R² - коэффициент парной корреляции;

- индекс нельзя рассчитать, т.к. максимальный эффект <50 %

Кроме того, Композиция продемонстрировала способность инактивировать АФК, причем достоверно высокий эффект отмечался в дозе 140 мг/кг. Таким образом, Композиция ингибирует образование АФК в широком диапазоне доз, подавляя люминол-зависимую Fe²⁺-индуцированную хемилюминесценцию и превосходит по антирадикальной активности и танакан (на 14 %), и мексидол (на 10 %).

Рис. 18. Изменение уровня малонового диальдегида в эритроцитах и плазме крови крыс со стрептозотоциновых диабетом под влиянием изучаемых веществ (М m)

Примечание. * - р<0,05 по отношению к интактному контролю; ^# - р<0,05 по отношению к контролю сахарный диабет, t-критерий Стьюдента с поправкой Бонферони.

Композиция проявляет антиоксидантные свойства у крыс со стрептозотоциновым СД (рис. 18), уменьшая образование как начальных, так и конечных продуктов перекисного окисления, и увеличивая активность антиоксидантных ферментов в плазме крови.

Композиция обладает гемореологической активностью как in vitro, так и in vivo - у крыс со стрептозотоциновым СД. Так, было выявлено влияние Композиции на агрегацию эритроцитов. При этом большая выраженность эффектов отмечается при низких скоростях сдвига, что свидетельствует о влиянии вещества на процессы агрегации эритроцитов, что, подтверждается достоверным снижением ИАЭ (табл. 6).

Таблица 6. Влияние Композиции (280 мг/кг), Гимнемы-25 (280 мг/кг) и Танакана (7мг/кг) при пероральном введении в течение 28 дней на вязкость крови и индексы агрегации эритроцитов крыс с экспериментальным сахарным диабетом при различных скоростях сдвига (M m)

Композиция оказывала существенное влияние на вязкость взвеси отмытых эритроцитов. При этом Композиция на 25 %, р?0,05 по сравнению с контролем-диабет, снижала вязкость взвеси при высокосдвиговых условиях (300 с^-1). Это может косвенно свидетельствовать о влиянии Композиции на вязкость внутреннего содержимого эритроцита. При низких скоростях сдвига (3с^-1), где главными определяющими характеристиками являются вязкостные свойства мембраны эритроцитов, и клеточная геометрия эффективность Композиции составила 11,8 %.

Эффективность Композиции была выявлена и при изучении другого реологического параметра - деформируемости красных клеток крови. Композиция достоверно увеличивала скорость фильтрации эритроцитов (СФЭ) на 27,5 % и индекс доставки кислорода в ткани (ИДК) на 15,4 %. Кроме того, Композиция продемонстрировала влияние и на флуоресценцию зонда ДСМ⁺ (повышение на 27,7 %, p?0,05), что может свидетельствовать об увеличении электроотрицательности мембран эритроцитов под действием Композиции.

В отношении влияния Композиции на тромбоцитарное звено гемостаза можно сделать вывод об уменьшении выраженности основных проявлений гиперагрегации тромбоцитов, так, индекс агрегации тромбоцитов уменьшился на 44,6 % (табл. 7). Однако следует отметить, что Композиция уступала по величине антиагрегантного эффекта Гимнеме-25 и оба препарата превосходили эффекты танакана. Композиция также снижала степень адгезии лейкоцитов на 17,4 %, что значительно превышает эффект препарата сравнения - 10,5 %.

Таблица 7. Влияние Композиции (280 мг/кг), Гимнемы-25 (280 мг/кг) и танакана (7мг/кг) при пероральном введении в течение 28 дней на АДФ-индуцированную (5 мкМ) агрегацию тромбоцитов крови крыс с экспериментальным сахарным диабетом (M m)

Обозначения: ИАТ - индекс агрегации тромбоцитов, ИДТ - индекс дезагрегации тромбоцитов, МН - максимальный наклон агрегатограммы.

Обобщая полученные результаты (рис. 19) можно предположить, что в основе механизма действия Композиции лежит увеличение секреции интестинального гормона GLP-1. В пользу этого предположения могут свидетельствовать изученные фармакологические эффекты Композиции (на рисунке они помечены звездочками). В частности, повышение глюкозозависимой секреции инсулина в-клетками поджелудочной железы с сопутствующим снижением количества потребляемой пищи. При этом следует отметить, что регистрируемое усиление секреции инсулина при применении Композиции позволяет избежать состояния неконтролируемой гипогликемии и обеспечить оптимальный контроль уровня глюкозы в крови так необходимым условием для стимуляции секреции инсулина Композицией является наличие минимального уровня глюкозы.

Рис. 19. Предполагаемый механизм действия нового антидиабетического средства

В свою очередь снижение избыточного количества глюкозы в плазме крови способствует снижению глюкозо- и липотоксичности. По литературным данным (T.J. Kieffer 2005; D. Kim, 2005) подобные эффекты характерны для веществ с инкретиномиметической активностью, в частности влияющих на секрецию GLP-1. Кроме того как видно из схемы на рис. 19. указанный инкретин обладает способностью влиять на маркеры пролиферации (PCNA, Ki-67) и апоптоза (P 53 и каспаза-3) предотвращая повреждение эндокриноцитов панкреатического островка и способствуя регенерации в-клеток, а также препятствовать процессам апоптоза. Учитывая вышесказанное можно предполагать, что в основе антидиабетического действия Композиции лежит инкретиномиметический механизм.

Так как потенциальное лекарственное средство на основе Гимнемы-25 планируется использовать в составе комплексной терапии СД II типа в течение длительного времени для лечения и профилактики развития поздних диабетических осложнений в соответствии с "Руководством по проведению доклинических исследований новых лекарственных средств", был проведен развернутый комплекс токсикологических исследований. В ходе исследования острой и хронической токсичности Композиции было выявлено, что препарат относится к классу малотоксичных так как смертельной дозы для препарата не установлено. При изучении острой токсичности Композиции было установлено, что при внутрижелудочном введении препарата мышам регистрируется гибель 10 % животных в дозе 5 г/кг. При внутрижелудочном введении Композиции крысам гибели животных не зарегистрировано в течение 14 суток наблюдения. Исходя из величины LD₅₀ при пероральном введении, показатель которой превышает дозу 5 г/кг массы животного, можно сделать заключение, что Композиция относится к классу малотоксичных средств (Т.А. Гуськова, 2008).

По результатам проведенных хронических исследований установлено, что Композиция при 6-м применении в дозе 280 мг/кг и в дозе 2800 мг/кг в опытах на крысах способствует достоверному снижению уровня глюкозы в крови, массы тела экспериментальных животных и уменьшению площади шерстного покрова. Применение Композиции в дозах 50; 280; 2800 мг/кг не вызывает патологических изменений в ЦНС, сердечно-сосудистой, детоксицирующей и выделительной системах, не изменяет качественного и количественного состава периферической крови, а также не влияет на биохимические показатели плазмы крови крыс. Композиции при 6-ти месячном применении в опытах на собаках в дозах 50, 280 и 500 мг/кг не оказывает патологического влияния на их основные гомеостатические константы. При морфологическом обследовании тканей органов собак выявлены обратимые дистрофические изменения в печени и сужение мочевых канальцев в почках в токсической дозе Композиции (2800 мг/кг).

Не выявлено патологического повреждающего действия Композиции на генеративную функцию крыс на сперматогенез и оплодотворяющую функцию крыс-самцов. В дозе 2800 мг/кг отмечено снижение индекса сперматогенеза и числа сперматогоний в канальцах семяродного эпителия, а также некоторые тенденции увеличения числа патологических форм сперматозоидов в семенной жидкости самцов восстанавливаются после отмены Композиции. При этом выявленный у самцов эффект увеличения масс гонад и эпидидимисов, возможно, обусловлен стимулирующим действием Композиции на отдельные этапы созревания и формирования сперматогенеза в тестикулах. По результатам испытаний на самках установлено, что препарат вмешивается в процесс регуляции эстральной цикличности: увеличивает встречаемость стадии эструса и метаэструса, но снижает встречаемость фазы диэструса. А в дозах 280 и 2800 мг/кг препарат может оказывать абортивный эффект при условии его введения беременным самкам на стадии имплантации, плацентации. Учитывая это, можно предположить, что Композиция способна оказывать стимулирующее влияние на синтез эстрогенов, снижая уровень гестагенов в крови. Последнее, возможно, негативно и отразилось на процессах вынашивания плодов, а не на процессах зачатия. Вместе с тем данные эффекты имели обратимый характер и восстанавливались после отмены препарата.

Была проведена оценка специфических видов токсичности Композиции (иммунотоксичности, аллергенности, иммуногенности). Композиция не влияла на изменения фагоцитарного индекса, на интенсивность хемилюминесцентного ответа нейтрофилов; не было выявлено значимого увеличения антителообразования и показателей клеточного иммунитета, что позволяет заключить, что Композиция не обладает иммунотоксическим действием. Композиция не увеличивала интенсивность системной реакции анафилаксии и не вызывала аллергических реакций замедленного типа и значимого изменения реакции воспаления на Кон А у животных опытных групп по сравнению с контрольными, что позволяет сделать заключение об отсутствии у Композиции аллергизирующего действия. Композиция и её метаболиты не обладали способностью индуцировать генные мутации в тесте Эймса, увеличивать спонтанный уровень хромосомных повреждений в клетках костного мозга мышей, что свидетельствует о том, что Композиция не обладает мутагенным действием.

Учитывая данные об антидиабетической активности, активации процессов пролиферации и торможении апоптоза при экспериментальной форме СД, а также то, что Композиция является натуральным сбалансированным по составу комплексом с включением растительных флавоноидов, можно предположить её эффективность как потенциального антидиабетического средства для профилактики и предотвращения развития поздних осложнений, деструктивных процессов и активации регенерации в островках Лангерганса при СД II типа. Противопоказанием к применению препарата является беременность.

НЕЛЕКАРСТВЕННЫЙ ПРЕПАРАТ - БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНАЯ ДОБАВКА К ПИЩЕ ("ДИАБЕТА")

Широко известно, что в лечении СД, особенно на ранних стадиях, удовлетворительная компенсация уровня глюкозы в крови достигается с помощью диеты. Обогащенная с помощью БАД или функциональных продуктов является важным направлением в лечении и профилактике СД. Одним из перспективных направлений в данной ситуации является создание высокоэффективных препаратов на основе природного сырья, в связи с этим было сочтено целесообразным разработать на основе лекарственной Композиции (табл. 2) биологическую добавку к пище (БАД) - растительный комплекс, стабилизирующий углеводный обмен (за счет Гимнемы-25, солей цинка, хрома и ванадия); обладающий иммуномодулирующими, антиоксидантными, цитопротективными и гемореологическими свойствами (за счет добавления в основной состав экстрактов Девясила, гребней Винограда, Солодки); улучшающий процессы тканевого метаболизма и активации ферментов углеводного обмена; снижающий выраженность инсулинорезистентности (за счет сочетания магния сульфата и витамина В ₆).

Рис. 20. Влияние "Диабета", гимнемы-25 и диабетона при однократном пероральном введении в различных дозах на уровень глюкозы в крови интактных крыс

Обозначения: * - данные достоверны по отношению к исходным значениям до введения препарата, ANOVA (Newman-Keuls test) (р<0,05).

В ходе исследования были изучены антидиабетические свойства биологически активной добавки к пище - "Диабета". Аналогично Композиции было выявлено влияние "Диабета" на различные аспекты углеводного обмена. В частности, при изучении гипогликемической активности БАД было выявлено, что наиболее эффективное сахароснижающее действие "Диабета" оказывает в дозе 265 мг/кг (рис. 20). При этом достоверное снижение уровня глюкозы при применении БАД в этой дозе выявлено как при однократном, так и при курсовом пероральном введении. Кроме того при проведении глюкозотолерантных тестов (ГТТ) на животных с экспериментальным синдромом инсулинрезистентности (модель ожирения крыс, латентная форма СД) было установлено, что БАД увеличивала скорость элиминации глюкозы из кровяного русла при этом по величине эффекта "Диабета" была сравнима с диабетоном (увеличение критерия утилизации глюкозы тканями БАД - 68,45 %; диабетоном - 73,63 % (р<0,01)). Улучшение утилизации глюкозы в данном случае, по всей вероятности, свидетельствует о повышении чувствительности глюкозо-чувствительных рецепторов к стимулирующему действию глюкозы и, как следствие этого, возможное увеличение секреции инсулина и усиление утилизации глюкозы периферическим тканями (А.В. Трофимов, 2005). Полученные данные определяют перспективность использования БАД для терапии преддиабетических состояний и в составе комплексной терапии лечения ранних стадий СД II типа.

В серии исследований антидиабетической активности БАД у крыс с стрептозотоцин-индуцированным СД была выявлена её эффективность в диапазоне доз от 66 до 1060 мг/кг, концентрационная зависимость величины эффекта от дозы регистрировалась в дозе 265 мг/кг. Кроме того, было выявлено, что БАД компенсирует (уступая, однако по эффективности Композиции на основе Гимнемы-25) нарушенную толерантность организма к углеводам при сахарном диабете, достоверно снижая площадь под кривой "концентрация глюкозы - время" на 39,5 % (ПГТТ), и на 22,1 % (ВГТТ) по сравнению с контролем. Таким образом, можно заключить, что БАД проявляет антигипергликемическое действие, которое, вероятно, может быть объяснено несколькими механизмами, в том числе повышением скорости элиминации глюкозы из кровяного русла, улучшением утилизации глюкозы периферическими тканями, влиянием на динамику секреции инсулина.

При изучении фармакологических свойств БАД было принципиально важно провести изучение влияния гипогликемических эффектов БАД: 1) на массу тела животных с алиментарным ожирением при монотерапии препаратом и в сочетании с физическими нагрузками; 2) на поглощение глюкозы изолированной мышечной тканью (диафрагмой); 3) на всасывание глюкозы и жирных кислот в кишечнике при постоянной перфузии.

При исследовании динамики изменения веса животных с алиментарным ожирением в течение тренировочного цикла было выявлено, что применение БАД в комплексе с тренирующими физическими нагрузками (4 раза в неделю, по 30 минут с нагрузкой 5 % от массы тела) способствует снижению массы тела к 28 дню наблюдений на 17,8 % (р0,05) и уменьшению количества потребляемой пищи на 15,9 % (р0,05), по сравнению с контрольной группой крыс.

При изучении влияния БАД "Диабета" на утилизацию глюкозы периферическим тканями после курсового введения добавки было зафиксировано снижение количества глюкозы на 13,4 % в пробах без инсулина и на 24,3 % в присутствии инсулина, р?0,05. Что несколько уступало показателям Композиции по исследуемому параметру (19,1 % и 26,4 % соответственно). Таким образом, применение в течение 30 дней БАД способствует увеличению коэффициента поглощения углевода изолированной диафрагмой крыс.

Также было выявлено ингибирующее действие БАД на всасывание глюкозы и олеиновой кислоты в кишечнике животных. В группе животных, получавших БАД количество поглощенной глюкозы к 15 минуте перфузии понизилось на 23,1 %, а к 30 минуте - уменьшилось в 2 раза (р?0,05) по сравнению с группой интактных животных. Полученные результаты несколько уступают значениям, полученным для Композиции (26,3 % и в 4,2 раза). Уровень всасывания олеиновой кислоты в экспериментальных группах, получавших БАД и Композицию в ходе 1-й перфузии было практически одинаковым и уменьшилось в среднем на 33,5 % по сравнению с контролем (p0,05). Причем, скорость абсорбции жирной кислоты в ходе обеих перфузий была существенно медленнее скорости всасывания глюкозы.

Известно, что при СД наряду с изменениями процессов тканевого метаболизма, происходят нарушения обмена микро- и макроэлементов. Магний вовлечен в процессы секреции инсулина (C. Legrand, 1987), является основным кофактором большинства ферментов углеводного обмена (W. Yang, 2006). Установлено, что при СД дефицит магния, способствует усилению резистентности к инсулину. Входящий в состав биодобавки магния сульфат стабилизирует процессы метаболизма магния у крыс с алиментарной гипомагнеземией, так как применение "Диабета" в течение 10 дней приводит к полному восполнению уровня магния в эритроцитах. Вероятно, БАД "разрывает порочный круг", в котором снижение уровня магния формирует резистентность к инсулину, и ослабляет захват магния в тканях.

"Диабета" оказывает антиоксидантное и антирадикальное действие на широком спектре моделей in vitro. Так, на модели аскорбат-зависимого ПОЛ доказаны ее антиоксидантные свойства и показано, что мультикомпонентный состав БАД обладает большей активностью по сравнению с эффективностью отдельных компонентов. При исследовании "Диабета" в концентрации 265 мг/л наблюдался максимальный эффект (89,7 %), однако даже при уменьшении дозы в 10 и в 100 раз он сохранялся на достоверно высоком уровне (87,1 % и 63,6 % соответственно). Расчетная величина ИК ₅₀ составила для БАД 3,5 мг/л при коэффициенте корреляции (R²0,80). Кроме того, установлено, что "Диабета" в концентрации в 2,6 мг/л превосходит танакан в дозе 12 мг/л по величине активности. БАД оказывала ингибирующее дозозависимое действие на образование АФК при люминол-зависимой ХЛ. При этом достоверно высокое антиоксидантное действие добавки отмечалось в дозе 132,5 мг/л - 82,6 % (p<0,001), а в дозе 265 мг/л - 88 % (p<0,001) (танакан в дозе 12 мг/л уменьшал суммарную светимость на 66 %, p<0,001). При исследовании влияния "Диабета" на процессы перекисного окисления у крыс со стрептозотоцин-индуцированным СД было выявлено умеренное антиоксидантное действие БАД с некоторым снижением в печени образования конечного продукта ПОЛ - МДА.

При исследовании реологических свойств БАД "Диабета" было выявлено, что БАД оказывала профилактическое влияние как при экспериментальном синдроме повышенной вязкости крови, так и при СД. При изучении гемореологических эффектов БАД на модели стрептозотоцин-индуцированного СД у крыс отмечено, что "Диабета" эффективно снижает вязкость крови во всем диапазоне скоростей сдвига у крыс с некоторым преобладанием эффекта на низких скоростях сдвига (25,7 %, р?0,05) над препаратом сравнения. О влиянии БАД на деформабельность мембраны эритроцитов свидетельствует достоверное увеличение скорости фильтрации эритроцитов (в 1,2 раза по сравнению с контрольными значениями) и статистически значимое увеличение ИДК в ткани. Кроме того, "Диабета" при курсовом введении снижала агрегацию тромбоцитов, уступая, однако, по величине антиагрегантного эффекта танакану. Полученные результаты позволяют констатировать наличие у БАД гемореологических свойств.

На основании проведенных экспериментальных исследований по изучению острой токсичности БАД у крыс при пероральном введении, следует, что данный препарат можно отнести к малотоксичным веществам - LD₅₀>5г/кг.

Для оценки сахароснижающего действия, эффективности и безопасности БАД были проведены клинические исследования по ее применению в комплексной терапии больных, страдающих СД II типа Исследования выполнены на кафедре эндокринологии ФППОВ ММА им И.М. Сеченова под руководством профессора, д.м.н. М.И. Балаболкина.. Было проведено двойное слепое плацебо контролируемое рандомизированное 3-х месячное исследование пациентов, которым на фоне сахароснижающей терапии (манинил 2 табл. в день или инсулин до 40 ЕД/сут) назначали БАД "Диабета" (св. о рег. № 77.99.23.3.У.1472.2.06 от 20.02.06) по 2 таблетки 3 раза в день. Состояние углеводного обмена оценивалось показателям гликемии натощак, содержанием гликозилированного гемоглобина, иммуннореактивного инсулина (ИРИ) (Reagent Kit Bayer), индекса инсулинорезистентности (НОМА), общей оксидативной, антиоксидантной, эндогенной пероксидазной активности ("Labor Diagnostice Nord", Germany).

По результатам клинических испытаний можно заключить, что биологически активная добавка к пище "Диабета" улучшает углеводный обмен и снижает инсулинорезистентность у больных СД II типа. У больных, получавших в комплексной терапии БАД отмечалось достоверное снижение содержания глюкозы в крови (на 29,1 %), уровня HbA1c (на 19,2 %), уровня ТГ (на 40 %) и повышение холестерина ЛВП (на 33,3 %) в сыворотке крови. При применении БАД была отмечена тенденция к снижению общей оксидантной активности (на 13,1 %) и к повышению общей антиоксидантной активности (на 27,3 %). Таким образом, БАД "Диабета" может быть использована как комплиментарное средство в комплексной терапии СД II типа для профилактики развития метаболического синдрома и возникновения отдаленных последствий СД.

Тем не менее, необходимо отметить, что "Диабета" может использоваться только для оптимизации пищевого рациона и спектр её активности существенным образом отличается от фармакологических свойств потенциального лекарственного препарата (табл. 8). На основании полученных данных были разработаны показания к применению БАД "Диабета": нарушенная толерантность к глюкозе, синдром инсулинорезистентности; избыточная масса тела (ИМТ>24,9кг/м ²); метаболический синдром; профилактика последствий несбалансированного питания; профилактика отдаленных последствий СД; коррекция нарушений липидного и магниевого обмена при сахарном диабете II типа.

Таблица 8. Сравнительная характеристика потенциального лекарственного и нелекарственного препаратов

ВЫВОДЫ

1. Экстракты Гимнемы лесной стимулируют секрецию инсулина, влияют на процессы регенерации и апоптоза в-эндокриноцитов, повышают утилизацию глюкозы периферическими тканями, задерживают всасывание глюкозы и олеиновой кислоты в кишечнике, и могут служить основой для создания противодиабетических препаратов, биологически активных добавок к пище.

2. Величина гипогликемической активности экстрактов Гимнемы лесной, исходя из степени очистки фракции, уменьшается в ряду: Гимнема-25?Гимнема-50?Гимнема-75 в экспериментах на интактных животных и на животных с экспериментальным стрептозотоцин-индуцированным сахарным диабетом.

3. Гимнема-25 обладает умеренной антиоксидантной активностью, предотвращая увеличение ПОЛ преимущественно в эритроцитах, и проявляет умеренное влияние на реологические свойства крови, не оказывая существенного влияния на показатели коагуляционного гемостаза.

4. Компоненты биофлавоноидной структуры (экстракты гребней винограда и цветков девясила) усиливают антиоксидантные и гемореологические свойства Гимнемы-25 при её оптимизации с целью создания потенциального антидиабетического лекарственного препарата.

5. Антидиабетическое действие Композиции на основе Гимнемы-25 при экспериментальных состояниях латентной формы сахарного диабета, патогенетических вариантах сахарного диабета обусловлено увеличением секреции инсулина, повышением чувствительности к нему периферических тканей, снижением скорости всасывания глюкозы в кишечнике, а также восстановлением физиологического профиля секреции инсулина.

6. Сахароснижающий эффект Композиции обусловлен её панкреотропным и экстрапанкреатическим действием, проявляющимся в пролонгации сахароснижающего действия экзогенно введенного инсулина, усилении его эффекта и удлинении времени стабилизации гликемии, улучшении утилизации глюкозы мышечной тканью в присутствии и без инсулина, в снижении коэффициента поглощения углеводов и олеиновой кислоты в кишечнике.

7. Композиция способствует активации репаративных процессов в в-эндокриноцитах при экспериментальном иммунозависимом сахарном диабете, что подтверждается высоким уровнем экспрессии PCNA и умеренной экспрессией Ki-67, а также препятствует развитию апоптоза в эндокриноцитах панкреатических островков, что подтверждается снижением экспрессии каспазы 3.

8. Композиция оказывает антиоксидантное действие, эффективно уменьшая образование как начальных (КД в 2,8 раза), так и конечных продуктов липопероксидации (МДА в 1,2 раза) а также увеличивает активность антиоксидантных ферментов (СОД в 2 раза) на модели аскорбат-зависимого перекисного окисления липидов; взаимодействует со стабильным свободным радикалом ДФПГ и с активными формами кислорода, при этом сопоставима по величине активности на данном спектре моделей с растительным препаратом Танакан.

9. Комплексный препарат на основе Гимнемы лесной обладает гемобиологической активностью как in vitro, так и in vivo - у крыс с экспериментальным синдромом повышенной вязкости крови, влияя на основные гемореологические параметры - деформабильность и агрегацию форменных элементов крови, снижает АДФ-индуцированную агрегацию тромбоцитов, превосходя по величине эффекта препарат сравнения Танакан.

10. Композиция относится к классу малотоксичных лекарственных средств, так как при исследовании острой и хронической токсичности не выявлено патологических изменений основных гомеостатических констант. При оценке специфических видов токсичности не выявлено аллергизирующего, иммунотоксического, мутагенного действия. При исследовании эмбриотоксичности Композиция в дозе 280 мг/кг обратимо повышает пред- и постимплантационную эмбриональную гибель, не влияя на органо- и фетогенез, постнатальное развитие крысят.

11. Биологически активная добавка к пище на основе Гимнемы лесной эффективна при состояниях преддиабета и инсулинорезистентности, препятствует развитию гипергликемии, активации процессов свободно-радикального окисления, снижает агрегацию тромбоцитов в плазме крови, повышает скорость утилизации глюкозы периферическими тканями, снижает всасывание глюкозы и жирных кислот в кишечнике, уменьшает потребность в высокалорийной пище.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Обзоры и статьи:

1. Изучение гипогликемической активности лекарственной Композиции на основе Гимнемы лесной у крыс с нарушенной толерантностью к глюкозе // Аллергология и иммунология. - 2006. - №1. - С. 157 (соавт: Науменко Л.В. и др).

2. Гипогликемические свойства экстракта Гимнемы лесной // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. - 2007. - № 1(21). - С. 79-82 (соавт: Писарев В.Б., Снигур Г.Л., и др).

3. Механизмы токсического действия стрептозотоцина на в-клетки островков Лангерганса // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2007. - № 7. - С. 50-53 (соавт: Снигур Г.Л., Писарев В.Б., Спасов А.А., и др).

4. О химическом составе сухих экстрактов листьев Gymnema sylvestre // Химико-фармацевтический журнал. - 2008. - №1. Т 42. - С. 30-32 (соавт: Храмов В.А. и др.).

5. Структурные изменения в островках Лангерганса при экспериментальном сахарном диабете на фоне введения биологически активной добавки на основе Гимнемы лесной // Морфология. - 2008. - №1. - С. 60-64 (соавт: Снигур Г.Л., и др.).

6. Ультраструктурные изменения в-клеток поджелудочной железы крыс при моделировании сахарного диабета на фоне введения препарата "Диабета" // Морфология. - 2008. - Т.133(2). - С. 127 (соавт: Спасов А.А., Снигур Г.Л. и др).

7. Гемобиологическая активность экстрактов Гимнемы лесной при стрептозотоцин-индуцированном сахарном диабете // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2008. - №3. - С. 31-33 (соавт: Спасов А.А., Буланов А.Е. и др).

8. Антидиабетогенные свойства Гимнемы лесной (обзор) // Химико-фармацевтический журнал. - 2008. - Т.42, № 11. - С. 10-14 (соавт: Спасов А.А., и др.).

9. Влияние препарата "Диабета" на апоптоз в-эндокриноцитов // Морфология. - 2008. - Т. 133, №4. - С. 93 (соавт: Снигур Г.Л., Писарев В.Б., и др).

10. Оценка иммунотоксического действия экстракта Гимнемы лесной (Gymnema sylvestre) // Токсикологический вестник. - 2008. - №5. - С. 11 (соавт: Дурнев А.Д., Жанатаев А.К. и др).

11. Влияние антидиабетической композиции "Диабетта" на восполнение уровня магния в эритроцитах и плазме при алиментарной гипомагниемии // Бюл. ВНЦ РАМН и АВО. - 2007. - №2. - С. 7-9 (соавт: Спасов А.А., Агарков Д.Ю., и др).

12. Использование раствора GEWF для макроскопической оценки поджелудочной железы у крыс с экспериментальным сахарным диабетом// Бюл. ВНЦ РАМН и АВО 4. - 2006. - № 11-12. - С. 23-24 (соавт: Снигур Г.Л.).

13. Влияние экстракта Гимнемы лесной на перекисное окисление в эритроцитах и плазме крови крыс со стрептозотоцин-индуцированным сахарным диабетом // Бюл. ВНЦ РАМН и АВО. - 2007. - С. 3-5 (соавт: Спасов А.А. и др).

14. Исследование хронической токсичности мультикомпонентного лекарственного средства на основе экстракта Гимнемы лесной (Диа-бета) // Бюл. ВНЦ РАМН и АВО. - 2008. - №2. - С. 24 (соавт: Спасов А.А. и др.).

15. Влияние биологически активной добавки "Диабетта" на поглощение глюкозы и олеиновой кислоты в кишечнике // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета (принято к печати) (соавт: Агарков Д.Ю. и др).

16. Антидиабетические и антиатерогенные свойства Гимнемы лесной при экспериментальном иммунозависимом сахарном диабете // Патологическая физиология и экспеpиментальная теpапия (принято к печати) (соавт: Спасов А.А., и др).

17. Механизм антидиабетического действия комплекса на основе Гимнемы лесной // Проблемы эндокринологии (принято к печати) (соавт: Спасов А.А., и др.).

18. Инкретины (физиология, патология, фармакология) (обзор) // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии (принято к печати) (соавт: Спасов А.А., Буланов А.Е).

Прочие публикации:

19. Использование Гимнемы лесной в лечении сахарного диабета // Материалы научно- практической конференции "Состояние здоровья населения Волгоградской области и современные медицинские технологии его коррекции". - Волгоград, 2005. - С. 104-105 (соавт: Спасов А.А. Снигур Г.Л. и др).

20. Изучение гемобиологической активности сухого экстракта Гимнемы лесной у крыс с экспериментальным сахарным диабетом // Материалы 4-ой Международной конференции "Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам". - "Подмосковье", 2006. - С. 133 (соавт: Степанов А.В., Науменко Л.В. и др).

21. Влияние сухого экстракта Гимнемы лесной на развитие и течение иммунозависимой формы сахарного диабета у крыс // Материалы XШ Российского национального конгресса "Человек и лекарство". - Москва, 2006. - С. 795 (соавт: Спасов А.А., Буланов А.Е. и др).

22. Проблема диабета, методы профилактики и лечения // Российский НИИ здоровья. Информационный бюллетень. - 2007. - №1. - С. 4 (соавт: Спасов А.А.)

23. Диа- на регенерацию -клеток поджелудочной железы // Российский НИИ здоровья Информационный бюллетень. - 2006. - №1. - С. 6-7 (соавт: Снигур Г.Л., Спасов А.А., и др).

24. Окислительный стресс в патогенезе сахарного диабета и его осложнений // Российский НИИ здоровья Информационный бюллетень. - 2006. - №1. - С. 8 (соавт: Косолапов В.А., Спасов А.А.).

25. Фармакологические свойства Гимнемы лесной // Материалы I Международного съезда фитотерапевтов "Современные проблемы фитотерапии". - 2006. - С. 222-228 (соавт: Спасов А.А., Буланов А.Е. и др).

26. Антидиабетические свойства препарата ДИА- // Материалы I Международного съезда фитотерапевтов "Современные проблемы фитотерапии". - 2006. - С. 228-235 (соавт: Спасов А.А., Буланов А.Е.).

27. Морфологические особенности панкреатических островков крыс при стрептозотозотоцин-индуцированного иммунозависимого сахарного диабета на фоне применения экстракта Гимнемы // Материалы II Всероссийской конференции с международным участием "Клинико-морфологические аспекты эндокринопатий". - 2006. - С. 88-92 (соавт: Писарев В.Б., Спасов А.А., и др.).

28. Препарат "ДИА-" // Общероссийский общественный фонд "Здоровье человека" медицинская газета "Человек и лекарство". - 2006. - №4 (26). - С. 10-11 (соавт: Спасов А.А., Буланов А.Е.).

29. Влияние "ДИА-" на поглощение глюкозы и олеиновой кислоты в кишечнике крыс // Материалы XIV национального конгресса "Человек и лекарство". - 2007. - С. 879 (соавт: Буланов А.Е., Чепляева Н.И., и др).

30. Влияние Гимнемы лесной на регенерацию -клеток поджелудочной железы // Материалы XIV национального конгресса "Человек и лекарство". - 2007. - С. 863 (соавт: Снигур Г.Л., Спасов А.А., и др).

31. Изучение влияния "ДИА-" на уровень гликемии у крыс с нарушениями углеводного обмена // Материалы XIV национального конгресса "Человек и лекарство". - 2007. - С. 873 (Спасов А.А., Буланов А.Е. и др).

32. Аntidiabetic properties of dia-в: experimental and clinical investigation // International conference on diabetes "The next line of defense. Synergy and strategy". - 2007. - Р. 7-9, 11-12 (Spasov A.A., et al.).

33. QSAR-моделирование синергизма активных соединений экстракта Gymnema sylvestre // Материалы III съезда фармакологов России "Фармакология - практическому здравоохранению". - Санкт-Петербург, 2007. - Т. 7(2), - С. 1936 (соавт: Васильев П.М., Спасов А.А., и др).

34. Влияние препарата "Диа-?" стимуляцию секреции инсулина, ингибирование апоптоза и стимуляцию репаративных процессов в эндокриноцитах // Материалы III съезда фармакологов России "Фармакология - практическому здравоохранению". - Санкт-Петербург, 2007. - Т. 7(2). - С. 1964. (Спасов А.А.)

35. Влияние на регенерацию -клеток поджелудочной железы комплексного препарата "Диа-" // Материалы II Международной научной конференции "Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений". - Алматы, Казахстан, 2007. - С. 135 (соавт: Спасов А.А., Буланов А.Е.).

36. Противодиабетические свойства "Диа-": экспериментальные и клинические исследования // Материалы международной научной конференции "Лекарственные средства и биологически активные соединения". - Гродно, 2007, - С. 152-154 (соавт: Спасов А.А., Косолапов В.А., и др).

37. Экспериментальное исследование гипогликемической активности экстракта гимнемы лесной и компьютерное моделирование синергизма его компонентов // Материалы 63-й конференции по фармации и фармакологии. - Пятигорск, 2008. - С. 490-491 (соавт: Васильев П.М., Чепляева Н.И.).

38. Фармакологическая коррекция апоптоза гимнемовыми кислотами // Материалы IV Всероссийского конгресса диабетологов. - Москва, 2008. - С. 335 (соавт: Снигур Г.Л., Спасов А.А., и др).

39. Инкретиномиметические свойства Гимнемовых кислот // Материалы IV Всероссийского конгресса диабетологов. - Москва, 2008. - С. 333 (соавт: Спасов А.А., Буланов А.Е.).

Размещено на Allbest.ru