Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Противоязвенное действие некрахмальных полисахаридов

Ня пп"— цси

ЕФИМОВА ЛАРИСА АНАТОЛЬЕВНА

ПРОТИВОЯЗВЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ НЕКРАХМАЛЬНЫХ ПОЛИСАХАРИДОВ (экспериментальное исследование)

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Томск - 2008

003452475

Работа выполнена в ГУ НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН

Научный руководитель:

доктор биологических наук Крылова Светлана Геннадьевна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Поветьева Татьяна Николаевна

доктор биологических наук Новожеева Татьяна Петровна

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Защита состоится «_»_2008 года в_часов на заседании

диссертационного совета Д 001.031.01 при ГУ НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН (634028, г. Томск, пр. Ленина, 3).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН.

Автореферат разослан «_» октября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

Амосова Е.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Язвенная болезнь является одним из наиболее распространенных заболеваний органов пищеварения [Минушкин О.Н. и др., 1995; Шеп-тулин A.A., 1996; Рысс Е.С., 1998; Циммерман Я.С., 2003; Волков А.И., 2006; Кри-вошеев А.Б. и др., 2006; Chan F.K., Leung W.K., 2002]. Независимо от локализации язвенного поражения желудка и двенадцатиперстной кишки - это хроническое циклически протекающее рецидивирующее заболевание организма, которое поражает, прежде всего, людей активного трудоспособного возраста и нередко приводит к инвалидизации [Кокуева О.В. и др., 2002; Васильев Ю.В., 2005]. До настоящего времени не решена проблема предупреждения рецидивов пептических язв. Развитие ЯБ часто сопровождается кровотечением, перфорацией, стенозировани-ем, что требует вмешательства хирургов. Существуют нозологии, сочетанные с язвенной болезнью, что значительно осложняет проведение терапии [Лапина T.JL, 2000; Бутов М.А., 2003].

Вследствие полиэтиологичности язвенной болезни фармакотерапия заболевания включает различные группы лекарственных средств, действие которых направлено на основные звенья патогенеза язвообразования. Современные терапевтические схемы включают антациды, блокаторы Н2-рецепторов и протонной помпы, атибиотики, антихеликобактерные средства и др. [Васильев Ю.В., 2004, 2005, 2007]. На сегодняшний день очевидно, что хеликобактерная теория ульцерогенеза не решила в полной мере вопросы профилактического и противорецидивного лечения данного заболевания. Высокая частота рецидивов и осложнений при терапии язвенной болезни актуализирует необходимость создания препаратов, направленных на регенерацию язвенного дефекта, нормализующих секреторную и мо-торно-эвакуаторную функции желудочно-кишечного тракта, повышающих защитные свойства гастродуоденальной слизистой и, кроме того, не обладающих побочными эффектами, не вызывающих привыкания и экономически доступных для большинства пациентов.

В настоящее время многими клиническими и экспериментальными данными показано защитное действие некрахмальных полисахаридов при эрозивно-язвенных поражениях желудочно-кишечного тракта различной этиологии Известно, что соли альгиновой кислоты, пектины, каррагинаны, фукоиданы и хитозаны обладают широким спектром фармакологической активности (гиполипидемиче-ский, антимикробный, бактерицидный, иммуномодулирующий, антимутагенный, противоопухолевый, гепатопротекторный, дезинтоксикационный, противовирусный эффекты и др.). Пектиновые полисахариды, выделенные из разных растительных источников, характеризуются разнообразием боковых структур, нерегулярностью, блочным строением молекул, что и определяет широкий спектр их фармакологического действия [Хотимченко Ю.С. и др., 2003, 2005, 2006, 2007]. В настоящее время основной задачей изучения пектинов является выяснение взаимосвязи их химического строения с биологическими функциями, фармакологической активностью с целью обоснования их широкого применения в качестве лекарственных средств.

Вышесказанное послужило основанием для изучения возможной противоязвенной активности стандартизованных форм альгината кальция, низкоэтерифици-

рованного пектина и пектата кальция на моделях экспериментального ульцероге-неза.

Цель исследования. Изучение противоязвенной активности некрахмальных полисахаридов с различными физико-химическими характеристиками и обоснование их применения в комплексной терапии эрозивно-язвенных поражений желудочно-кишечного тракта.

Задачи исследования.

1. Определить острую токсичность некрахмальных полисахаридов;

2. Провести сравнительное исследование противоязвенной активности альги-ната кальция, низкоэтерифицированного пектина и пектата кальция на моделях нейрогенного и индометацинового повреждения слизистой оболочки желудка мышей и крыс для определения наиболее перспективного для дальнейшего углубленного изучения;

3. Изучить влияние профилактического и лечебного применения наиболее активного полисахарида на моделях «острого» язвенного дефекта: этаноловое, преднизолоновое, гистаминовое повреждение и язва по методу H.Shay;

4. Оценить терапевтическое действие полисахарида на модели хронического язвенного процесса (ацетатная язва) у крыс;

5. Исследовать влияние полисахарида на секреторную и защитную функции желудка;

6. Изучить влияние на моторно-эвакуаторную функцию ЖКТ животных в норме и при язвенной патологии;

7. Исследовать противовоспалительную и анальгетическую активность полисахарида;

8. Оценить влияние полисахарида на рост и колонизацию бактерий нормальной и патогенной микрофлоры кишечника in vitro.

Научная новизна. Впервые установлено противоязвенное действие альгината кальция, пектата кальция и высокоэтерифицированного пектина. Результаты экспериментальных исследований позволили определить наиболее активный полисахарид - пектат кальция. Показано, что в основе механизма его противоязвенной активности лежит антацидный, цитопротекторный, репаративный эффекты. Выявлено, что выбранный полисахарид физиологически оптимально стимулирует моторно-эвакуаторную функцию. Впервые экспериментально показано, что пектат кальция обладает выраженным противовоспалительным действием (противоотеч-ным, антипролиферативным, репаративным). Обезболивающее и противовоспалительное действие полисахарида оказались сравнимы с эффективностью нестероидных противовоспалительных препаратов (индометацин, диклофенак). Выявлено, что в условиях in vitro пектат кальция обладает пребиотическим действием в отношении бифидо-, лактобактерий и Е. coli, при этом оказывая бактериостатиче-ских эффект в отношении представителя патогенной микрофлоры кишечника -Candida albicans.

Практическая ценность работы. Результаты проведенного доклинического изучения пектата кальция могут служить основой для разработки нового препарата для использования в комплексной терапии больных с язвенной патологией различного

генеза. Получен патент на изобретение «Способ профилактики язвенных болезней желудка, вызванных приемом нестероидных противовоспалительных средств» №2330671 от 10.08.2008.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на VIII конгрессе молодых ученых ГУ ВПО СибГМУ «Науки о человеке» (Томск, 2007), конференции молодых ученых ГУ НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической фармакологии» (Томск, 2007), II международной научной конференции «Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений» (Алматы, 2007) и конференции молодых ученых ГУ НИИ онкологии ТНЦ СО РАМН «Актуальные вопросы экспериментальной и клинической онкологии» (Томск, 2008).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, из них 4 - в журналах, рекомендованных перечнем ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 174 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы. Работа иллюстрирована 9 рисунками и 37 таблицами. Библиографический указатель включает 240 источников, из них 181 отечественный, 59 иностранных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты выполнены на 207 беспородных и 175 линии Вистар крысах обоих полов (массой 220-250 г), 525 беспородных мышах обоих полов (массой 2030 г). Животные 1 категории разводки лаборатории экспериментального биомоделирования ГУ НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН (сертификат имеется) содержались в соответствии с «Правилами Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей» (Страсбург, 1986). Экспериментальное исследование проводили в соответствии с правилами лабораторной практики (GLP), Приказом МЗ РФ №267 от 19.06.2003г. «Об утверждении правил лабораторной практики», Федеральным законом «О лекарственных средствах» (статья 36), «Руководством по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» (Москва, 2005).

Образцы полисахаридов, полученные по оригинальным технологиям, были предоставлены лабораторией фармакологии Института биологии моря имени A.B. Жирмунского ДВО РАН (руководитель - доктор биологических наук, профессор Ю.С. Хотимченко).

Характеристика исследованных полисахаридов:

Альгинат кальция - некрахмальный полисахарид («Kelco», США), выделенный из бурых морских водорослей, имеющий характеристики: содержание альги-новых кислот 77,3%, кальция - 72,5 мг/кг образца, характеристическая вязкость -1270 мл/г, молекулярная масса - 403 кДа.

Низкоэтерифицированный пектин - полисахарид, полученный из коммерческого цитрусового высокоэтерифицированного пектина (Copenhagen Pectin A/S,

Lille Scensved, Дания), содержащий 69,0% ангидрогапактуроновой кислоты, со степенью этерификации - менее 1%, с характеристической вязкостью - 410 мл/г, ионообменной емкостью - 3,92 мг-экв./г и молекулярной массой - 39,3 кДа.

Пектат кальция - низкоэтерифицированный пектин (Copenhagen Pectin A/S, Lille Scensved, Дания), полученный из коммерческого цитрусового высокоэтери-фицированного пектина, представляющий собой сухой белый порошок и имеющий следующие физико-химические характеристики: содержание ангидрогапактуроновой кислоты - 67,3% и кальция - 38 мг/г образца, степень этерификации -1,2%, молекулярная масса - 39,3 кДа.

При выборе доз некрахмальных полисахаридов руководствовались данными литературы, в соответствии с которыми принято использовать терапевтические дозы в пределах от 10 до 500 мг/кг [Хасина Э.И. и др., 2003; Хотимченко Ю.С. и др., 2005].

При углубленном исследовании в эксперименты включали группы животных, получавшие препараты сравнения - официнальные лекарственные средства природного или синтетического происхождения, используемые в гастроэнтерологии (плантаглюцид, масло плодов облепихи, маапокс, фамотидин, дротаверина гидрохлорид, индометацин, диклофенак).

Некрахмальные полисахариды и препараты сравнения вводили внутрижелу-дочно (режимы введения препаратов, продолжительность курса лечения и используемые в экспериментах дозы описываются в соответствующих разделах). Животные контрольных групп получали эквиобъемные количества растворителя в соответствующих режимах введения. За 24 ч до стрессорного воздействия либо применения ульцерогена животных лишали пищи при свободном доступе к воде, так как голодание вследствие активации анаэробного гликолиза способствует снижению толерантности слизистой оболочки желудка к повреждающим факторам [Римкене С.П., 1986]. В конце экспериментов животных умерщвляли методом кранио-цервикальной дислокации либо эфирным наркозом, желудки извлекали, вскрывали по малой кривизне, промывали холодным физиологическим раствором и макроскопически с помощью лупы при ярком освещении определяли число и площадь деструкций, которые дифференцировали на точечные (менее 1 мм), крупные (более 1 мм) и полосовидные. Подсчитывали среднее количество изъязвлений на одно животное в группе, процент животных с язвами [Хаджай Я.И. и др., 1962]. Индекс Паулса (ИП) определяли как интегральный показатель количества деструкций по формуле: среднее кол-во язв х % животных с язвами/100%. Противоязвенную активность (ПА) препаратов определяли как отношение индекса Паулса в контрольной группе к индексу Паулса в опытной группе. Исследуемое средство считали активным, если ПА составляла 2 и более единиц [Pauls F., Wick А.М., Mac Key E.M. et al., 1947; Добряков Ю.И., 1978]. Степень повреждения (СП) слизистой желудка характеризовали на основании расчетов суммарной длины/ площади язвенных поражений (в мм/ мм2) у каждой крысы. Тяжесть повреждения (ТП) рассчитывали по формуле: ТП=СПконтр/СПопыт (%)•

Оценку гастрозащитного действия проводили на стандартных моделях экспериментального язвообразования: нейрогенная [Заводская И.С., Морева Е.В., 1981], индометациновая [Bates F. Et al., 1989; Эпштейн О.И. и др., 2001], этаноловая [Bon-Abbound C.F et al., 1988], преднизолоновая [Сергиенко A.B., 2006], язва по

H.Shay [Shay H. ct al., 1945], гистаминовая [Заводская И.С., Морева E.B., 1981] и хроническая ацетатная язва [Буданцева С.И., 1973; Калиниченко A.A., 1973].

Для морфологического исследования кусочки желудка с язвенным повреждением фиксировали в формалине и заливали в парафин. Депарафинированные срезы толщиной 5 мкм окрашивали гематоксилин-эозином по Ван - Гизону - на соединительную ткань, реактивом Шиффа - на нейтральные полисахариды и аль-циановым-синим - на кислые гликозаминогликаны [Меркулов Г.А., 1969]. Определение площади сосудов и коллагеновых волокон грануляционной ткани дна язвы проводили методом графического компьютерного анализа с помощью микровидеокамеры и программного обеспечения фирмы «Элекард» (г. Томск).

Для бактериологического исследования были использованы суточные культуры микроорганизмов Escherichia coli (непатогенный) и Candida albicans, полученные из музея культур кафедры микробиологии ГОУ ВПО СибГМУ, а также культуры Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus plantarum, полученные из сухого стандартизованного порошка производства НПО «Вирион» (г. Томск), которые высевались в чашки Петри или пробирки со стандартизованой питательной средой. Степень роста бактерий подсчитывали по количеству микробных тел [Коротяев А.И., Бабичев С.А., 1998].

Для изучения механизма противоязвенного действия использовали дополнительные методы исследования:

- исследование влияния на моторно-эвакуаторную функцию желудочно-кишечного тракта методом «меток» [Coopman G.P., Kennis Н.М., 1977];

- спазмолитическую активность препаратов оценивали по методу J. Setnicar (1959);

- состояние выделительной функции кишечника изучали по методу Г.В. Обо-ленцевой (1984);

- для оценки обезболивающего действия использовали метод «уксусных корчей» [Cashic С. et al., 1977];

- изучение флоголитической активности проводили на модели каррагениново-го отека лапки;

- антипролиферативную активность исследовали модифицированным методом «ватной» гранулемы [Meier R., Schuler W., 1950];

- секреторную функцию желудка с дотированным привратником по Н. Shay (1945) оценивали методом В.Г. Мыша (1986).

Определение протеолитической активности проводили по методу Ансона-Мирского в модификации A.M. Уголева (1969), содержание фукозы - методом Дише-Шетглза (1948), содержание ДНК - согласно методике Г.А. Критского (1980).

Статистическую обработку результатов проводили на компьютере с помощью пакета программ, с использованием непараметрических критериев Вилкоксона-Манна-Уитни и углового преобразования Фишера [Гублер Е.В., 1978], достоверными считались различия при уровне значимости р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При определении острой токсичности пектата кальция, альгината кальция и низкоэтерифицированного пектина выявлено, что введение исследуемых веществ во всех используемых дозах мышам (50-1000 мг/кг) и крысам (2000 мг/кг) в максимальных объемах (0,4 и 4 мл соответственно) внутрижелудочно не влияло на состояние и поведение животных. Отсутствие токсических проявлений на организм животных позволило нам сделать вывод о безвредности изучаемых полисахаридов.

Существует многообразие этиопатогенетических факторов, обусловливающих ульцерогенные процессы, при этом нет доказательств приоритетного значения какого-либо из них в развитии заболевания [Яицкий H.A. и др., 2002]. В связи с вышеизложенным в настоящем исследовании использован широкий набор моделей язвенной патологии, вызываемых различными по природе воздействиями: медицинскими, химическими и хирургическими.

Среди моделей «острых» экспериментальных язв нейрогенное повреждение является наиболее адекватным, поскольку ведущая роль в формировании деструк-ций слизистой желудка мышей на фоне стрессорного воздействия (иммобилизации) принадлежит изменениям нейрогуморального статуса организма. В результате проведенных экспериментов на мышах с использованием модели нейрогенного язвообразования обнаружена высокая гастрозащитная активность исследуемых полисахаридов: противоязвенная активность составила 5-7,5 (альгинат кальция), 7,5-13,5 (низкоэтерифицированный пектин) и 3,3-25,0 единиц (пектат кальция) (табл. 1). При анализе составляющих стресс-регулирующего действия полисахаридов было выявлено, что назначение низкоэтерифицированного пектина и пектата кальция препятствовало развитию гипертрофии надпочечников, тогда как использование альгината приводило к нормализации массы органов триады Селье.

Существует особый аспект лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, связанной с ульцерогенным действием нестероидных противовоспалительных средств (НПВС). Длительное использование НПВС нового поколения даже в невысоких дозах повышает частоту желудочных осложнений в 3-10 раз [Кривошеев А.Б. и др., 2006]. На модели индометацинового ульцерогенеза было показано, что курсовое профилактическое применение альгината кальция в дозах 25 и 50 мг/кг приводило к снижению тяжести поражения на 43,5% и 27,8% соответственно. Применение пектина приводило к снижению количества и площади всех видов язвенных деструкций и общего количества язв на одно животное. Вышеперечисленные изменения нашли отражение в снижении тяжести поражения слизистой желудка крыс. Применение пектата кальция приводило к аналогичным положительным изменениям исследованных параметров: отмечено снижение количества и площади крупных и точечных язв, общего количества язв на крысу, степени и тяжести повреждения (табл. 1, 2). Максимальное противоязвенное действие на модели индометациновой язвы (2,09 единицы) выявлено при использовании пектата кальция в дозе 25 мг/кг (табл. 1). Преимущественная гастрозащитная активность пектата кальция явилась основанием для выбора этого пектинового полисахарида для дальнейшего углубленного изучения.

По мнению ряда авторов, этанол является фактором, предрасполагающим к развитию язв и утяжеляющим их течение. Предполагаемая ульцерогенная роль этанола сводится не только к усилению кислотно-пептического фактора, но и к ослаблению защитного барьера слизистой оболочки желудка [Венгеровский А.И., 2001; Разводовский Ю. Е., 2007]. Исследование активности препаратов на модели этаноловой язвы показало, что профилактическое семидневное введение пектата кальция (25 и 50 мг/кг) приводило к некоторому снижению степени и тяжести повреждений. Применение полисахарида в дозе 50 мг/кг вызывало двукратное снижение числа животных, у которых наблюдался спазм желудка. Введение препарата сравнения фамотидина, напротив, способствовало увеличению общей площади язвенной поверхности в 3,4 раза, а также количества полосовидных язв (табл. 2). Показанный эффект, вероятно, можно объяснить тем, что длительное введение Нг-гистаминоблокатора могло спровоцировать развитие гипоацидного гастрита, что существенно снизило защитные свойства слизистой оболочки и привело к развитию более тяжелых поражений стенки желудка в группе применения фамотидина как относительно контрольной группы, так и по сравнению с группами, леченными полисахаридом. На основании полученных результатов было сделано предположение о различии механизмов антиульцерогенного действия фамотидина и пектата кальция. Скорее всего, полисахарид не обладает способностью подавлять секрецию соляной кислоты посредством воздействия на Н2-рецепторы.

Ульцерогенное действие глюкокортикостероидов (в том числе, преднизоло-на), применяемых по жизненным показаниям в качестве противовоспалительных, противоаллергических, противошоковых, иммунодепрессивных и др. средств определяет актуальность разработки профилактических и лечебных гастроэнтерологических мероприятий. Основным механизмом действия преднизолона является повышение продукции липокортинов, ингибирующих фосфолипазу А2 и снижение синтеза продуктов метаболизма арахидоновой кислоты. Глюкокортикоид подавляет высвобождение циклоксигеназ, что ведет к снижению выработки простаг-ландинов [Виноградов В.М. и др., 2002], а также стимулирует кислотообразование и приводит к усилению агрессивного компонента желудочного сока. На модели преднизолонового повреждения СОЖ фармакотерапевтический эффект препарата сравнения - масла облепихового - выразился в снижение степени повреждения на 22% по отношению к контрольному показателю. Применение пектата кальция в дозах 25 и 50 мг/кг превосходило эффект масла облепихового и приводило к достоверному уменьшению площади полосовидных и крупных язв. Вместе с тем, существенный противоязвенный эффект полисахарида заключался в значительном ослаблении тяжести повреждения слизистой оболочки на 90 и 92% соответственно (табл. 2). Кроме того, в вышеописанном эксперименте отмечалось выраженное спазмолитическое действие пектата кальция.

Проблема лекарственной регуляции окислительного стресса, который сопровождается активацией свободнорадикальных процессов и накоплением продуктов перекисного накопления липидов, по-прежнему остается в центре внимания исследователей, занимающихся вопросами экспериментальной и клинической фармакологии. С этих позиций выраженные мембраностабилизирующие и антиокси-дантные свойства некрахмальных полисахаридов могут играть важную роль в реализации их гастрозащитного действия на моделях ульцерогенеза различной

этиологии. Основным мономером химической структуры пектинов является га-лактуроновая кислота, содержащая карбоксильные группы с двойной связью [Хо-тимченко Ю.С., 2001; Оводов Ю.С., 2007]. Присоединение атомарного кислорода происходит по месту двойной связи, в результате чего молекула пектина изменяется, а кислородный радикал обезвреживается. Таким образом, некрахмальные полисахариды за счет подавления образования продуктов перекисного окисления липидов уменьшают выраженность прооксидантно-антиоксидантного дисбаланса при действии ульцерогенных факторов.

В реализации гастропротекторного действия исследуемых веществ одним из главных компонентов их механизма действия является образование дополнительного защитного барьера на поверхности слизистой оболочки, что обусловлено способностью пектинов образовывать гель в кислой среде, который не только препятствует ульцерогенному действию агрессивного компонента желудочного сока или других повреждающих факторов, но и создает благоприятные условия для репарации клеток. Вероятно, противоязвенный эффект полисахаридов реализуется за счет продуктов их кишечной ферментации - монокарбоновых кислот: уксусной, пропионовой и масляной, которые обеспечивают до 10% базальной энергетической потребности эпителиальных клеток гастродуоденальной зоны. По литературным данным, антиульцерогенное действие пектата может быть обусловлено в числе прочих факторов оптимизацией энергетического обмена СОЖ [Хасина Э.И. и др., 2007]. В работе этих авторов показано, что профилактическое применение пектинов на моделях химического и медикаментозного язвообразования приводило к повышению уровня АТФ и гликогена по сравнению с контрольными значениями. Вместе с тем, выявлено, что короткоцепочечные жирные кислоты улучшают микроциркуляцию в стенке слизистой и усиливают моторную функцию кишечника.

Кроме того, одним из возможных механизмов противоязвенного действия пектинов может быть наличие у них доказанной антигипоксической активности [Криштанова H.A. и др., 2005].

Модели нейрогенного повреждения (иммобилизация), химического (этаноло-вое), медикаментозного (индометациновое, преднизолоновое) поражения желудка мышей и крыс имеют ряд общих патогенетических моментов, но не являются идентичными, и поэтому взаимодополняют друг друга. В связи с этим, выявленный гастрозащитный эффект полисахаридов может быть обусловлен поликомпонентным воздействием на различные звенья патогенеза.

Как было сказано выше, главную роль в патогенезе язвенной болезни играет дисбаланс между факторами «агрессии» и «защиты», с преобладанием «агрессивных» и/или ослаблением «защитных» свойств, причем среди факторов «агрессии» ведущими являются ацидопептический и инфекционный [Циммерман Я.С., Теля-нер И.И., 1998]. Модельная система ульцерогенеза по Н. Shay позволяет одновременно оценивать противоязвенное действие и влияние препарата на секреторную и защитную функции желудка животных, на основании чего можно судить о механизме действия исследуемого лекарственного средства.

Таблица 1

Влияние некрахмальных полисахаридов и препаратов сравнения на развитие язвенных деструкций на моделях нейрогенно-го, индометацинового, гистаминового повреждения слизистой оболочки желудка мышей и крыс

Группа наблюдения, доза (мг/кг) Кол-во животных с язвами,0/» Количество язв (Х±т) Среднее кол-во язв (Х±т) ип ПА

Крупные Полоеовидные Точечные

Ненрогенное повреждение (мыши-самки)

Стресс-контроль 60 0 0,40±0,40 1,60±0,70 2,00±0,71 1,20 -

Альгинат, 50 40 0 0 0,40±0,16 0,40±0,16 0,16 7,5

Альгинат, 100 40 0 0 0,60±0,31 0,60±0,31 0,24 5

Пектин, 50 30 0 0 0,30±0,15 0,30±0,15 0,09 13,3

Пектин, 100 40 0,ю±0,10 0 0,30±0,15 0,4±0,16 0,16 7,5

Пектат, 50 22* 0 0 0,22±0,15 0,22±0,15 0,048 25,0

Пектат, 100 40 0 0 0,90±0,41 0,90±0,41 0,36 3,3

Иидометациновое повреждение 1 серия (крысы-самцы)

Контроль 100 11,36±1,77 7,09±1,28 16,00±2,35 34,45±3,21 34,45 -

Альгинат, 25 100 5,20±1,47** 4,60±1,19* 12,50±2,17 22,30±3,65* 22,30 1,54

Альгинат, 50 100 8,55±1,43 6,18±1,51 14,45±1,89 29,18±3,30 29,18 1,18

Индометациновое повреждение 2 серия (крысы-самки)

Контроль 100 10,00±1,79 12,33±1,52 25,89±1,65 48,22±2,11 48,22 -

Пектин, 25 100 1,90 ±0,89** 5,80±1,44** 15,40±1,93** 23,10±2,75** 23,10 2,09

Пектин, 50 100 1,50 ±0,45** 8,70 ±1,22* 16,80±2,99* 27,00±3,45** 27,00 1,79

Пектат, 25 100 2,20±0,85** 9,10±1,39 15,10±2,03** 26,40±2,90** 26,40 1,83

Пектат, 50 100 0,60±0,27** 9,10± 1,24 13,60±2,16 ** 23,30+2,62** 23,30 2,07

Гистаминовое повреждение (крысы-самки)

Контроль 100 0,25±0,16 1,75±0,37 7,75±1,94 9,75±2,02 9,75 -

Пектат, 25 100 0 0,38±0,18* 2,88±0,61 3,26±0,68** 3,26 2,99

Пектат, 50 100 0 0,13±0,13** 2,75±0,70* 2,88±0,67** 2,88 3,39

Фамотидин, 5 100 0 0,13±0,13** 2,63±0,63* 2,76±0,67** 2,76 3,53

Маалокс, 317 88 0 0,13±0,13** 2,87±0,64* 3,00±0,68** 2,64 3,69

Примечание в таблицах 1 и 2 различия статистически значимы при * - Р<0,05, ** - Р<0,01, количество животных в группах варьировало от 7 до 10

В результате перевязки привратника по методу Н.БЬау отмечалось образование всех видов язвенных деструкций у 78% крыс контрольной группы. Гастро-защитное действие антацидного препарата маалокса выражалось в достоверном снижении площади точечных деструкций и среднего количества язв на одно животное.

Выявленные положительные изменения нашли отражение в статистически значимом уменьшении тяжести повреждения на 49% и высоком показателе противоязвенной активности маалокса (5,9 единицы). Введение пектата кальция в дозе 25 мг/кг приводило к достоверному снижению среднего числа язв в 1,9 раза. В результате уменьшения площади всех видов деструкций степень повреждения слизистой оболочки статистически достоверно снизилась в 1,8 раза, а тяжесть повреждения - на 45% по сравнению с контрольными значениями. При назначении пектата кальция в дозе 50 мг/кг отмечалось достоверное снижение количества и площади полосовидных язв. При этом показатель тяжести повреждения снизился на 73% (табл. 2). Противоязвенная активность при использовании полисахарида в дозах 25 и 50 мг/кг оказалась выраженной и сопоставимой (2,2 и 2,7 соответственно).

Для более детального изучения механизма действия пектата кальция были проведены биохимические исследования. Обращают на себя внимание похожие результаты биохимического анализа составляющих желудочного секрета при экспериментальном исследовании некрахмального полисахарида и маалокса, что позволяет сделать предположение об антацидном действии пектата кальция. В пользу данного предположения выступают доказанная высокая сорбционная способность пектиновых полисахаридов и наличие ионов Са2+ в составе молекулы препарата [Хотимченко Ю.С., 2002]. Не исключено, что часть ионов металла под действием НС1 отщепляется и вступает в реакцию нейтрализации кислоты с образованием соли. Механизм действия маалокса ограничивается лишь прямой химической нейтрализацией соляной кислоты, а антацидный эффект пектата кальция, вероятно, обусловлен двумя компонентами - адсорбцией и химической нейтрализацией НС1 желудочного секрета. Однако, учитывая тот факт, что эффективность полисахарида в дозе 50 мг/кг превосходила действие маалокса, вероятно в механизме действия пектата кальция могут присутствовать и другие составляющие. Несмотря на то, что общий объем слизи в результате введения полисахарида (50 мг/кг) не увеличился по сравнению с контролем, статистически значимое повышение концентрации фукозы свидетельствует в пользу выраженного цитопротек-торного действия пектата кальция. Известно, что фукоза обеспечивает вязкость слизи и, как следствие, защитные свойства [КривоваН.А. др., 2002]. Поэтому можно предположить, что полисахарид, существенно повышая синтез гликопро-теинов, увеличивает вязкость и барьерную функцию слизи.

Повышение резистентности слизистой оболочки желудка к повреждающим экзогенным и эндогенным факторам может быть обусловлено усилением процессов регенерации после применения пектата кальция, поскольку под его влиянием происходит повышение содержания нуклеиновых кислот в желудочной слизи.

На фоне длительного профилактического введения препарата отмечалось достоверное увеличение секреции протеолитических ферментов. Не исключено, что это является следствием химической природы пектата, представляющего со-

бой полисахарид. Вероятно, организм «воспринимает» его как пищевой компонент, который нужно расщепить на мономеры, и поэтому значительно активирует секрецию ферментов. Возможно, по этой же причине при введении пектата в дозе 25 мг/кг наблюдалось достоверное уменьшение рН желудочного сока, что говорит об усилении продукции НС1, и, как следствие, компенсаторное увеличение объема желудочной слизи. Следует отметить, что при введении пектата в дозе 50 мг/кг значения рН практически не отличались от контрольных показателей. Это можно объяснить следующим образом. Как было установлено ранее, пектат кальция обладает антацидными свойствами. Однако при использовании дозы 25 мг/кг антацидные свойства, по всей видимости, не достаточны, чтобы ощутимо уменьшить объем свободной кислоты, и на этом фоне количество несвязанной НС1 преобладает над таковым, нейтрализованным препаратом. Следствием этого является повышение кислотности среды. В дозе же 50 мг/кг антацидная емкость пектата, видимо, значительно увеличивается. Поэтому, несмотря на то, что секреция кислоты после введения пектата (50 мг/кг) также усиливается, большая ее часть инактивируется препаратом, и кислотность среды остается практически неизменной. Таким образом, проведенные биохимические исследования показали, что пектат кальция обладает гастрозащитным действием, механизм которого реализуется в цепочке реакций: стимуляция секреции протеолитических ферментов и соляной кислоты -» активация хеморецепторов слизистой оболочки, вследствие повышения концентрации Н+-» индукция синтеза гликопротеинов и обновление добавочных клеток -» повышение защитных свойств слизистой оболочки желудка. При этом параллельно происходит инактивация избыточного количества выделяющейся соляной кислоты. Однако последнее действие характерно только для пектата кальция в дозе 50 мг/кг.

Повреждающее действие гистамина на гастродуоденальный комплекс обусловлено его активирующим влиянием на аденилатциклазную систему и способностью повышать проницаемость мембран клеток для ионов Н+ [Виноградов В.М., 2002]. Результаты экспериментов показали, что и в данных условиях пектат кальция в дозах 25 и 50 мг/кг обладает выраженной противоязвенной активностью. Назначение полисахарида приводило к снижению количества точечных и полосовидных деструкций, а также к ингибиции развития крупных язв. Снижение линейных размеров повреждений приводило к существенному уменьшению степени повреждения в 4,6 и 16,2 раза соответственно. Сравнивая эффективность пектата кальция при использовании обеих доз (ПА 2,99 - 3,39 единицы, ТП 22-6 %) с гастрозащитной активностью фамотидина (ПА 3,53 единицы, ТП 8%) и маа-локса (ПА 3,69 единицы, ТП 7 %), можно сделать вывод о сопоставимости полученных результатов. Данные биохимического исследования подтвердили усиление барьерной, цитопротекторной и репаративной функции слизистой гастродуо-денальной зоны крыс под влиянием пектата кальция. В случае применения маа-локса и полисахарида (50 мг/кг) отмечалось существенное повышение барьерной функции, которое выражалось в увеличении количества желудочной слизи в 2,2 и 3,3 раза соответственно. Достоверное цитопротекторное действие показано только в случае применения пектата кальция (25 мг/кг) и фамотидина.

Таблица 2

Влияние некрахмальных полисахаридов и препаратов сравнения на развитие язвенных деструкции на моделях этанолового, преднизолонового, индометациново-го, гистаминового и по методу Н. Shay повреждения слизистой оболочки желудка крыс

Группа наблюдения, доза (мг/кг, мл/кг) Площадь язв (X+m), mmz СП (Х+ш), мм2 ТП (Х+т), %

Точечные Полосовидные Крупные

Этаноловое повреждение крысы-самцы)

Контроль 2,82±0,52 106,47+55,00 1,26+0,96 110,55+54,90 100

Фамотидин, 5 1,12+0,57** 376,00±100,40** 0 377,12+100,00** 341

Пектат, 25 5,49±1,02* 82,34±22,10 0 87,83+22,00 79

Пектаг, 50 3,39±0,46 78,74±18,50 0,32+0,32 82,45+18,60 75

Пектат, 100 3,04+0,41 117,22+27,80 0 120,26+27,60 109

Преднизолоновое повреждение (крысы-самки)

Контроль 3,80±1,81 82,28±58,61 5,50+1,48 91,59+57,60 100

Масло облепи-ховое, 2,5 2,48±0,93 63,85+47,15 4,84+2,55 71,18+47,18 * 78

Пектат, 25 3,08+0,45 5,75+2,61 * 0,31+0,31 * 9,14+2,60 ** 10

Пектат, 50 3,29+0,83 3,34±2,24 ** 1,02+1,02 7,66+2,21 ** 8

Индометациповое повреждение 1 серия (крысы-самцы)

Контроль 22,73+3,55 29,14+6,40 8,00+1,18 59,87+7,71 100

Альгинат, 25 10,40+2,93** 17,15+6,25* 6,25+1,09 33,80+3,42** 57

Альгинат, 50 17,09±2,8б 18,91±5,95 7,23+0,95 43,22+5,20 ** 72

Индометациповое повреждение 2 серия (крысы-самки)

Контроль 12,94±0,82 44,67+6,57 20,00±5,50 77,61±4,71 100

Пектин, 25 7,70±1,00** 20,55±4,52** 3,80±1,78** 32,05±4,80** 41

Пектин, 50 8,40+1,50* 34,70+6,08** 3,00±0,91** 46,1016,00** 59

Пектат, 25 7,55±1,02** 35,05±4,75 4,40±1,71** 47,00±5,91** 61

Пектат, 50 6,80±1,08** 39,15±6,57 1,20±0,53** 47,15±6,40** 61

Повреждение по методу H.Shay (крысы-самки)

Контроль 1,26±0,33 10,22+3,23 5,09+3,32 16,68+3,91 100

Маалокс, 317 0,11+0,04* 5,00±1,87 3,42+1,78 8,54+2,41** 51

Пектат, 25 0,63+0,25 6,60±3,02 2,01+0,96 9,24+3,38** 55

Пектат, 50 0,78±0,30 2,56+1,36* 1,08+0,87 4,42+2,05** 27

Гистаминовое повреждение (крысы-самки)

Ко1гтроль 0,54±0,14 5,13+0,97 0,50+0,33 6,17+0,91 100

Пектат, 25 0,20±0,04 1,13+0,74 * 0 1,33+0,75** 22

Пектат, 50 0,19±0,05* 0,19+0,19** 0 0,38+0,18** 6

Фамотидин, 5 0,18±0,04 * 0,31+0,31 ** 0 0,49+0,33 ** 8

Маалокс, 317 0,20+0,05 * 0,25+0,25 ** 0 0,45+0,27 ** 7

Если на модели лигирования привратника по Н. Shay выявлен статистически значимый репаративный эффект пектата кальция при исследовании слизи желудка, то при гистаминовом повреждении отмечалось существенное повышение концентрации нуклеиновых кислот в слизистой кишечника. Вышесказанное свидетельствует в пользу комплексного репаративного эффекта полисахарида на всем протяжении гастродуоденальной зоны.

Необходимо также отметить, что проведенные эксперименты позволили подтвердить предположение о наличии в механизме действия пектата кальция анта-цидного эффекта. Усиление образования слизи под действием полисахарида также могло способствовать ослаблению действия кислотно-пептического фактора благодаря ее сорбционным свойствам и полиэлектролитическим свойствам ее молекул, вызывающим связывание ионов водорода и ферментов.

В настоящее время исследователи акцентируют внимание на достаточности защитных физиологических механизмов СОЖ при действии агрессивных факторов [Мягкова Л.П., 1997]. Слизистые оболочки желудка и дуоденума имеют единый защитный механизм, включающий в числе прочих компонентов гель слизи и секрецию бикарбоната [Малов Ю.С., Куликов А.Н., 1998]. Нарушение слизистого барьера может привести к повреждению слизистой оболочки, уменьшению уровня фукозы, сиаловых кислот, содержания нейтральных и кислых мукополисаха-ридов [Дорофеев Г.И., Успенский В.М., 1984; Малов Ю.С., Куликов А.Н., 1991]. Вышесказанное определило целесообразность выбора модели хронической язвы как наиболее показательной для оценки терапевтического действия пектата кальция на состояние СОЖ в результате повреждающего действия уксусной кислоты.

Размеры язвенных дефектов у крыс, получавших пектат кальция (25 и 50 мг/кг), были значительно меньше по сравнению с группой контроля во все сроки наблюдения. Следует отметить, что на 7 сут после проведения операции наблюдалась наиболее существенная динамика заживления язвенного дефекта, судя по показателям площади язвы с валиком и площади дна язвы.

Таблица 3

Влияние пектата кальция и маалокса на заживление хронической ацетатной язвы желудка крыс-самок линии Вистар (Х±т)

Группа наблюдения, доза Размер язв (Х±т), мм2

7 сут 14 сут 21 сут

Контроль(п=13) 30.7Ш.42 140,66±6,52 8.46±1,85 48,83±7,12 5.42±1.99 57,17±10,31

Маалокс, 317 мг/кг (п=13) 23,40±3,27 75,91±6,21* 5,97±0.44 45,06±3,10 3.26±1.24 35,97±14,81

Пектат, 25 мг/кг (п=14) 13,94±2,91* 71,79±8,61** 2.96±0.63* 39,66±4,83 0.75±0.45* 21,74±10,63

Пектат, 50 мг/кг (п=14) 12,37±2,01* 66,22±8,50** 3,15±0,73* 35,88±5,94 2.43±1.00 22,30±4,30**

Примечание. В числителе указала площадь дна язвы, в знаменателе - площадь язвы с валиком * - Р<0,05, ** - Р<0,01 по сравнению с контролем

На 14 сут эксперимента отмечалось статистически значимое уменьшение площади дна язвы. На 21 сут после оперативного вмешательства площадь дна язвы уменьшилась на 86,2% после применения дозы 25 мг/кг (Р<0,05), а общая площадь язвы - на 61% в случае использования дозы 50 мг/кг (Р<0,01).

Назначение маалокса в терапевтической дозе приводило к достоверному снижению площади язвы с валиком и площади дна язвы на 7 сут наблюдения. Во

все остальные сроки эксперимента указанные изменения носили характер тенденции.

Микроскопический анализ гистологических препаратов желудка крыс с экспериментальной язвой, получавших маалокс и пектат кальция (25 и 50 мг/кг), показал, что на 7 сут исследования содержание нейтральных ГАГ в цитоплазме железистых клеток края язвы и покровно-ямочных и добавочных клеток неповрежденной слизистой оболочки было выше, чем в контроле. При этом надэпителиаль-ный слизистый слой оказался более сохраненным, а явления отека и гиперемии в окружающей язву слизистой и подслизистой оболочках были выражены в меньшей степени по сравнению с контролем.

У крыс с экспериментальной язвой желудка, получавших препараты, на 14 сут отмечена лучшая сохранность покровно-ямочного эпителия и высокое содержание ГАГ в цитоплазме этих клеток и на поверхности слизистой оболочки вокруг язвенного дефекта.

У всех крыс с язвой желудка, получавших полисахарид, на 14 сут почти в 2 раза уменьшились относительная площадь сосудов грануляционной ткани по сравнению с предыдущим сроком, тогда как в группе применения пектата кальция в дозе 50 мг/кг одновременно увеличилась относительная площадь коллагеновых волокон (Р<0,05) по сравнению с нелечеными животными. Кроме того, в грануляционной ткани уменьшилось количество клеточных элементов (нейтрофилов, эо-зинофилов, макрофагов, лимфоцитов), что свидетельствует о созревании ткани.

На 21 сут исследования явления отека и гиперемии стенки желудка не были выражены у животных, получавших препараты. Хотя ни в одном случае не произошло полной эпителизации язвы, степень заживления язвенного дефекта оказалась значительно выше, чем в контроле. Грануляционная ткань, заполняющая язвенный дефект, выглядела более зрелой, содержала меньше клеточных элементов и более толстые коллагеновые волокна, приобретающие горизонтальную протяженность. Происходила дифференцировка кровеносных сосудов (эндотелий уплощался, у артерий образовалась мышечная оболочка). Выявлялась мукоидизация фундальных желез с более высоким содержанием ГАГ в цитоплазме покровных и добавочных клеток. Однако отмечалась лучшая сохранность и более высокая секреторная активность покровного эпителия, и менее выраженные гемодинамиче-ские нарушения в окружающей язву слизистой и подслизистой оболочках у крыс, получавших маалокс и, особенно, пектат кальция в дозе 50 мг/кг.

При лечении язвенной болезни одним из самых актуальных вопросов является быстрое заживления язвы и, соответственно, рубцевание. На фоне хронической ацетатной язвы и атрофического гастрита с перестройкой деятельности фундальных желез по пилорическому типу в окружающей язву слизистой оболочке желудка лечебное действие пектата кальция приводило к более быстрому заживлению язвы по сравнению с контрольной группой. Развитие хронической ацетатной язвы сопровождается активацией процессов перекисного окисления липидов, что приводит к накоплению избыточного количества перекисных радикалов, повреждающих фосфолипиды мембран. Активация ПОЛ ведет к ингибированию продукции простагландинов, тормозит процессы пролиферации [Дегтярева И.И., Харчен-ко Н.В., 1995]. Особенно важным для развития язв является дестабилизация лизо-сомальных мембран и повышенный выход активных ферментов из лизосом в ци-

топлазму, что приводит к внелизосомному гидролизу и повреждению клеток. Одним из возможных механизмов выявленного гастрозащитного действия полисахарида является повышение защитной, барьерной функции надэпителиапьного слизистого слоя желудка за счет его мембраностабилизирующего и антиоксидантного действия. Кроме того, важную роль в реализации антиульцерогенного эффекта пектата кальция играет существенное цитопротекторное действие полисахарида (повышение количества желудочной слизи и концентрации фукозы) и регенеративный эффект (повышение концентрации нуклеиновых кислот слизи). Увеличение содержания гликозаминогликанов в гистологических препаратах желудков животных, получавших пектат кальця и маалокс, свидетельствует о стимуляции синтеза ГАГ, играющих важную роль в слизеобразовании и являющихся обязательным компонентом для образования зрелого (направленного) коллагена и, соответственно, процесса рубцевания язвы при нормальном течении процесса. Кроме того, в подтверждение стимулирующего влияния полисахарида на процесс заживления хронической язвы отмечалось увеличение относительной площади кол-лагеновых волокон, уменьшение количества клеточных элементов в грануляционной ткани.

Нарушение моторно-эвакуаторной функции гастродуоденальной зоны является важным патогенетическим звеном в развитии и хронизации язвенной болезни [Шкатова Е.Ю. и др., 2006]. В связи с этим представлялось целесообразным изучение влияния пектата кальция на гладкую мускулатуру кишечника в норме и патологии. Результаты экспериментов показали, что использование полисахарида в дозах 25, 50 и 100 мг/кг на модели «застойного типа» эвакуации у здоровых животных стимулировало перистальтику кишечника, что выражалось в увеличении пробега активированного угля в 1,8; 1,9 и 1,9 раза соответственно. Следует отметить, что активность полисахарида превосходила аналогичный показатель препарата сравнения - плантаглюцида - с известным тоногенным действием. При введении пектата кальция мышам с индометациновой язвой сохранялась однонаправленность фармакологического эффекта, но степень его выраженности снизилась. Выявлена умеренная стимуляция моторно-эвакуаторной функции ЖКТ, также превосходившая эффект плантаглюцида. Если в случае применения модели «застойного типа» эвакуации было показано умеренное тоногенное действие пектата кальция, то при его однократном и курсовом (в течении 4 сут) использовании у интактных животных эффект практически отсутствовал. Известно, что застой пищи в желудке приводит к перерастяжению его антрального отдела, что ведет к гиперсекреции гистамина и гастрина, нарушению секреции желудка и следовательно, гиперпродукции соляной кислоты, что усиливает агрессивные свойства желудочного содержимого и приводит к торпидному течению язвенной болезни [Циммерман Я.С., 2003].

Судя по данным литературы, механизм стимулирующего действия пектата кальция является комплексным и реализуется посредством усиления микроциркуляции стенки кишки и ее моторной функции, ускорения кишечного транзита за счет увеличения объема стула, усиления секреторной активности клеток Гоблета и повышения количества кишечной слизи [Оводова Р.Г. и др., 2006]. Следует подчеркнуть, что полисахарид в изученном диапазоне доз не проявляет собственно слабительного действия, но в случае нарушения моторно-эвакуаторной функ-

ции с преобладанием замедленной эвакуации физиологически оптимально стимулирует перистальтику без раздражающего эффекта.

Спазмы гладких мышц разных отделов пищеварительной системы часто возникают как при органической, так и функциональной патологии желудочно-кишечного тракта. Спастические сокращения, сопутствующие органическим заболеваниям, имеют вторичный характер и усугубляют болевой синдром, вызванный основным деструктивным, воспалительным или неопластическим процессом [Циммерман Я.С., Телянер И.И., 1998]. Введение мышам пектата кальция в дозах 25, 50 и 100 мг/кг приводило к расслаблению мускулатуры кишечника, стимулированного хлоридом бария - эвакуаторная активность увеличилась в 1,8; 1,8 и 1,4 раза соответственно по сравнению с группой нелеченых животных. Показатели усиления моторики групп назначения пектата в дозах 25 и 50 мг/кг превышали таковые значения животных, леченных препаратами сравнения дротаверина гидрохлоридом и план-таглюцвдом. Согласно данным литературы, выявленная спазмолитическая активность пектата кальция, вероятно, обусловлена миотропным и мембранотропным эффектами, наличие которых характерно для полисахаридов [Выштакалюк А.Б., 2006]. Спазмолитическое действие пектата кальция может рассматриваться как составляющая часть комплексного регулирующего эффекта полисахарида и использоваться для купирования болей, возникающих вследствие спастического сокращения органов ЖКТ при язвенной патологии (рис. 1).

Известно, что при язвенной болезни любой этиологии наблюдается воспаление слизистой оболочки, приводящее к нарушению трофики СОЖ, формированию язвы и препятствующее ее рубцеванию. Противовоспалительная терапия в рамках противоязвенного лечения должна быть направлена на ликвидацию язвенного дефекта, восстановление целостности СОЖ и снятие болевого синдрома. На модели острого воспалительного отека, вызванного субплантарным введением каррагенина, было выявлено, что курсовое профилактическое применение полисахарида в дозе 100 мг/кг приводило к умеренному снижению массы отека лапки на пике каррагенинового воспаления в 1,6 раза, следовательно, угнетению экссудации на 36%. При этом эффект полисахарида оказался сопоставим с таковым индометацина.

Изучение антипролиферативной активности пектата кальция на модели «ватной» гранулемы показало, что пектин оказался активным во всем диапазоне доз с максимальным эффектом в дозе 50 мг/кг. Однако антиэкссудативная активность пектата кальция подтвердилась лишь в случае использования доз 25 и 50 мг/кг. Следует отметить, что эффект полисахарида в дозе 50 мг/кг на данной модельной системе несколько уступал аналогичной активности препарата сравнения дикло-фенака натрия.

_ Стресс-регулирующее

действие (МБР)

Стимуляция секреции защитных компонентов сгиэи (усиление синтеза фукозы и уаеличениэ объема слизи)

ПЕКТАТ КАЛЬЦИЯ

Оптимизация энергетического обмена

~1~

Образование дополнительного слоя на поверхности слизистой {образование геля в кислом среде)

ЩА]

ш

Гастрозащмтный

М/

Адсорбция и нейтрализация НС1

Антиоксидантное действие «присоединение О по двойным саязям)

Антэцидный

Нормализует массу органов трижды С^льб

V \/\

Усиление микроциркуляции (за счет образования монокарбоновых кислот}

Адсорбционно-е комапек'сообраэование, кислотное повреждение

Действие на систему эндогенных киников

Взаимодействие с систекюй комплемента

м/ Ч/Ф

Мембраностабилизирушщее и меыбранотропное действие

Противовоспалительный

Антипролиферативный

7!

Антиэкссудативный

ф ё к т ы

Обезболивающий

Спазмолитический ^

М/

Ч/

Оптимизация гиоторно-звакуаторной функции

Репаративный ;ГАГ, ДНК и коллаген)

Умеренное тоногенное действие при застойном типе эвакуации

у

Бактериостатический

Пребиотический

Рис. 1. Фармакологические эффекты и механизмы действия пектата кальция.

Некрахмальные полисахариды являются полимерными соединениями, не всасывающимися в желудочно-кишечном тракте в нативном виде, поэтому их противовоспалительные свойства могут быть обусловлены, в первую очередь, образованием коллоидных гелей, обволакивающих и защищающих слизистые оболочки от эндогенных и экзогенных воздействий. Наличие антипролиферативного, про-тивоотечного и репаративного эффектов свидетельствует о торможении пектином компонентов многоступенчатой воспалительной реакции. Согласно данным литературы, полисахариды способны снижать расстройство кровообращения и микроциркуляции в воспаленной ткани, уменьшать сосудистую проницаемость за счет своего мембраностабилизирующего и антиоксидантного действия. Мембраноста-билизирующее действие пектина препятствует повреждению митохондрий и ли-зосом, что способствует поддержанию энергетического гомеостаза и снижению процессов протеолиза, гликолиза и липолиза в очаге воспаления. В значительной степени антипролиферативные и противоэкссудативные свойства полисахаридов могут быть обусловлены торможением реакции кининообразования [Matou S. et al., 2002; Luyt C.-E. et al., 2003]. Кроме того, противовоспалительный эффект полисахарида может быть связан с минимизацией энергодефицита и оптимизацией энергетического обмена клеток, что препятствует их деструкции (рис. 1). В механизме противовоспалительного действия, вероятно, играет роль взаимодействие пектата с системой комплемента. Существуют данные о связи структуры полисахаридов с действием на систему комплемента [Suzuki I. et al., 1989; Kiyohara H. et al., 2006].

Известно, что одним из основных клинических проявлений язвенной болезни является болевой синдром, возникающий вследствие воспалительных процессов в стенке желудка или кишечника, нарушений моторной функции желудка, являющийся проявлением дисбаланса вегетативной нервной системы [Наумова Е.Л., 2006]. На модели «уксусных корчей» мышей было показано, что полисахарид обладает выраженным дозозависимым анапьгезирующим действием. Если в результате использования пектата кальция в дозах 25 и 50 мг/кг наблюдалась тенденция к угнетению болевой чувствительности, то назначение дозы 100 мг/кг способствовало статистически значимому увеличению этого показателя (до 72% против 87% группы индометацина). Обезболивающий эффект пектата кальция обусловлен его периферическим действием. Известно, что возникновение болей при действии уксусной кислоты индуцируется, прежде всего, паракринными гормонами -кининами, образующимися в условиях пониженного рН, биогенными аминами и простагландинами, которые способствуют сенсибилизации нервных окончаний, повышают капиллярную проницаемость, вызывают сосудорасширяющий эффект [Дыгай A.M., Клименко Н.А., 1992; Сигидин Я.А. и др., 1998]. Среди периферических эффектов пектата кальция, задействованных в анальгезии, следует отметить противоотечное действие, ограничение реакции кининообразования. Наличие выраженной анальгезирующей активности является важным компонентом в спектре фармакологических эффектов препаратов, используемых в терапии язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.

На сегодняшний день считается доказанным, что нормальная микрофлора (микробиота) и, прежде всего, кишечный микробиоценоз оказывают существенное, а в ряде случаев и решающее влияние на все стороны жизнедеятельности ор-

ганизма человека [Барановский А.Ю., 2002; Бондаренко В.М., 2003]. Дисбаланс бактерий приводит к нарушению функционирования отдельных систем органов (диарея, метеоризм) и организма в целом (аллергия, витаминно-дефицитное состояние, канцерогенез, артриты, болезнь Альцгеймера, сепсис и др.) [Шендеров Б.А., 1998; Ильина И.О. и др., 2006]. Вышеизложенное определило целесообразность исследования влияния пектата кальция на рост и колонизацию нормальной и патогенной микрофлоры. Выявлено, что в условиях in vitro пектат кальция обладает пребиотическим действием в отношение бифидо-, лактобактерий, а также E.coli, при этом оказывая бактериостатический эффект в отношении патогенной микрофлоры (рис. 1). При обсуждении возможного механизма антибактериального действия пектата кальция логично предположить, что полисахарид в силу своего гелеобразующего свойства способен обволакивать бактерии, тем самым, препятствуя их адгезии к субстрату и нарушая процессы микробной колонизации. Кроме того, введение полисахарида может приводить к закислению питательной среды за счет образования в ходе расщепления жирных кислот. Это приводит к повреждению органелл и белков бактериальной клетки, нарушая процессы деления. Не исключено, что в результате реакции омыления этерифицированных карбоксильных групп пектинового вещества образуются кальциевые соли и микроколичества метилового спирта, повреждающие микроорганизмы. Выраженное пре-биотическое действие пектата кальция может быть обусловлено тем, что полисахарид создает благоприятные условия (подходящий субстрат и слабокислая среда) для собственно пробиотиков, улучшая выживаемость, размножение и адгезию об-лигатных бактерий.

Полученные данные позволяют предполагать возможное практическое применение пектата кальция в качестве пребиотика для монотерапии дисбиоза и совместно с пробиотиками. Способность полисахарида стимулировать рост основных представителей облигатной микрофлоры обусловливает универсальность его применения при различных видах дисбактериоза, а антибактериальное действие -ингибицшо роста патогенных бактерий.

Таким образом, на основании полученных данных было сделано заключение, что противоязвенный эффект пектата кальция является комплексным с доминирующим антацидным компонентом (рис. 1). Это обусловливает целесообразность его дальнейшего клинического изучения и внедрения в лечебную практику как в рамках противоязвенной терапии, так и в комплексном лечении различных патологий организма, где одной из основных мишеней побочного негативного воздействия является желудочно-кишечный тракт.

ВЫВОДЫ

1. Существенная противоязвенная активность низкоэтерифицированного пектина, альгината и пектата кальция продемонстрирована на скрининговых моделях нейрогенного и индометацинового повреждения слизистой оболочки желудка мышей и крыс. Преимущественный гастрозащитный эффект пектата кальция позволил выбрать его для дальнейшего углубленного исследования.

2. Выявлено выраженное антиульцерогенное действие пектата кальция на моделях, отражающих различные этиопатогенетические факторы язвообразования: химического (этаноловое), медикаментозного (преднизолоновое) и комплексного (гистаминовое и по методу Н. Shay) повреждения.

3. У крыс с хронической ацетатной язвой, леченных пектатом кальция, выявлена лучшая сохранность и более высокая секреторная активность покровного эпителия, менее выраженные гемодинамические нарушения в окружающей язву слизистой и подслизистой оболочках. Репаративные свойства полисахарида проявлялись в ускорении заживления хронического язвенного дефекта за счет усиления образования гликозаминогликанов, более активного созревания грануляционной и формирования зрелой соединительной ткани, образования коллагена.

4. Механизм антиульцерогенного действия пектата кальция обусловлен снижением кислотно-пептической агрессии за счет его антацидного действия и повышения «защитных» факторов (увеличение количества желудочной и кишечной слизи, повышение синтеза фукозы и ДНК слизи).

5. Пектат кальция обладает выраженным противовоспалительным (антиэкссуда-тивным, антипролиферативным, репаративным) и обезболивающим действием.

6. Пектат кальция физиологически оптимально стимулирует моторно-эвакуаторную активность желудочно-кишечного тракта здоровых мышей и с ин-дометациновым повреждением слизистой желудка при моделировании «застойного типа» эвакуации.

7 В экспериментах in vitro выявлен выраженный пребиотический эффект в отношении культур Lactobacillus plantarum, Bifidobacterium bifidum и непатогенного штамма Escherichia coli, и бактериостатический в отношении Candida albicans.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гастрозащитное действие некрахмальных полисахаридов природного происхождения // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2006. -Т. 142. - №10. - С.437-441 (соавт. Крылова С.Г., Хотимченко Ю.С., Зуева Е.П., Амосова Е.Н., Разина Т.Г., Хотимченко М.Ю., Ковалев В.В.).

2. Изучение влияния пектата кальция на моторно-эвакуаторную деятельность кишечника, оценка его спазмолитического и анальгетического действия // Вестник российского государственного медицинского университета. - 2007. - №2 (55). - С.269-270 (соавт. Хотимченко М.Ю.).

3. Противоязвенное действие некрахмального полисахарида пектата кальция // Науки о человеке: материалы VII конгресса молодых ученых и специалистов. -Томск: изд-во СибГМУ, 2007.- С.233-234 (соавт. Хотимченко М.Ю.).

4. Противоязвенное действие пектата кальция на модели язвы по методу H.Shay II Актуальные проблемы экспериментальной и клинической фармакологии. - Томск, 2007. - С.29-31 (соавт. Хотимченко М.Ю.).

5. Исследование противоязвенного действия пектата кальция в эксперименте // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2007. - Т.70. - №5. - С. 19-23 (соавт. Крылова С.Г., Зуева Е.П., Хотимченко М.Ю., Разина Т.Г., Амосова E.H.).

6. Противоязвенное действие пектата кальция в эксперименте // Материалы II международной конференции «Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений», Алма-Аты, Казахстан, 2007. - С. 163 (соавт. Крылова С.Г., Зуева Е.П., Разина Т.Г., Амосова E.H., Лопатина К.А., Хотимченко М.Ю.).

7. Возможность использования некрахмальных полисахаридов в онкологической практике // Сибирский онкологический журнал.- Прил. 1. - 2008. - С.48-49 (соавт. Хотимченко М.Ю.).

8. Antiulcer effect of nonstrach polysacchande-calcium pectate (experimental investigation) // Materials of the III international scientific conference, August 18-22, Ulan-Ude, 2008. - p.87 (соавт. Крылова С.Г., Хотимченко Ю.С.)

Патент на изобретение «Способ профилактики язвенных болезней желудка, вызванных приемом нестероидных противовоспалительных средств» №2330671, зарегистрированный 10.08.2008 (соавт. Зуева Е.П., Хотимченко М.Ю., Крылова С.Г., Разина Т.Г., Амосова E.H., Хотимченко Ю.С.).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АТФ

ГАГ

- аденозинтрифосфат

- гликозаминогликаны

ДПК ЖКТ

- двенадцатиперстная кишка

- желудочно-кишечный тракт

НПВС

- нестероидные противовоспалительные средства

СОЖ

- слизистая оболочка желудка

- язвенная болезнь

ЯБ

Тираж 100. Заказ № 982. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40