ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЛИСАХАРИДОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ НЕЗРЕЛЫХ ПЛОДОВ Capparis spinosa L.: ЭКСПЕРИМЕНТЫ НА МОДЕЛИ АРТРИТА, ИНДУЦИРОВАННОГО КАРРАГЕНИНОМ

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлены данные о противовоспалительной активности полисахаридов, выделенных из незрелых плодов Capparis spinosa L. Эксперименты проводились на беспородных белых крысах-самцах массой тела 180–200 г. Воспаление индуцировали с помощью каррагенина, а изучаемое вещество вводили перорально в дозах 25,0-50,0-100,0-150,0-200,0 мг/кг. В качестве референс-препарата использовали Диклоберлретард в дозе 8,0-10,0 мг/кг. Степень воспаления оценивали онкометрическим методом по изменению объема задней правой лапки крыс. Согласно результатам исследования, эффективность комплекса полисахаридов зависела от вводимой дозы, при этом максимальное противовоспалительное действие было зарегистрировано при дозах 50,0-100,0 мг/кг. В некоторых случаях их эффективность была выше показателей референс-препарата. При более высоких дозах (150,0-200,0 мг/кг) наблюдалось снижение эффективности. Полученные результаты подтверждают возможность применения комплекса полисахаридов в качестве перспективного противовоспалительного средства природного происхождения в фармакологии.

ABSTRACT

This article presents data on the anti-inflammatory activity of polysaccharides isolated from the immature fruits of Capparis spinosа L. Experiments were conducted on non-pedigree white male rats weighing 180–200 g. Inflammation was induced using carrageenan, and the test substance was administered orally at doses of 25.0, 50.0, 100.0, 150.0, and 200.0 mg/kg. Dicloberl retard at a dose of 8.0-10.0 mg/kg was used as the reference drug. The degree of inflammation was assessed using an oncometric method based on changes in the volume of the rats' right hind paw. According to the study results, the efficacy of the polysaccharide complex depended on the administered dose, with the maximum anti-inflammatory effect recorded at doses of 50.0-100.0 mg/kg. In some cases, their efficacy was higher than that of the reference drug. At higher doses (150.0-200.0 mg/kg), a decrease in efficacy was observed. The obtained results confirm the potential of using the polysaccharide complex as a promising anti-inflammatory agent of natural origin in pharmacology.

Ключевые слова: Capparis spinosa L., полисахариды, каррагенин, противовоспалительная активность, модель артрита, Диклоберлретард, биоактивные вещества.

Keywords: Capparis spinosa L., polysaccharides, carrageenan, anti-inflammatory activity, arthritis model, Dicloberl retard, bioactive substances.

Введение: Воспаление является одной из защитно-приспособительных реакций организма и играет важную роль в патогенезе различных травм, инфекций, аутоиммунных нарушений и хронических заболеваний [1]. В клинической практике широко применяются противовоспалительные лекарственные средства (ПВС), основная цель которых заключается в снижении избыточной активности медиаторов воспаления — гистамина, серотонина, простагландинов и цитокинов [2].В настоящее время в медицинской практике в основном широко используются нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) и глюкокортикоиды. НПВП — например, диклофенак, ибупрофен, напроксен — отличаются своим обезболивающим, жаропонижающим и противовоспалительным действием [3]. Вместе с тем известно, что длительное применение препаратов этой группы может оказывать неблагоприятное воздействие на слизистую желудочно-кишечного тракта, почки и сердечно-сосудистую систему [4].Глюкокортикоиды обладают мощным противовоспалительным эффектом и применяются при ревматоидном артрите, астме, аллергических реакциях и других тяжелых заболеваниях. Однако их многочисленные побочные эффекты — остеопороз, иммуносупрессия, эндокринные нарушения — ограничивают их длительное применение [5]. В последние годы активно изучается противовоспалительная активность полисахаридов, флавоноидов и других биоактивных веществ природного происхождения [6,7]. По результатам дополнительных научно-исследовательских работ, проведенных фармакологами нашего института, было установлено, что субстанция полисахаридов, полученная из бутонов и незрелых плодов Capparis spinosa L., проявляет ряд видов биологической активности [8-10]. Это открывает возможность разработки более безопасных и эффективных альтернативных средств по сравнению с традиционными препаратами.

Цель исследования: Изучение противовоспалительных свойств полисахаридов, полученных из незрелых плодов Capparis spinosa L., на модели артрита, индуцированного каррагенином.

Материалы и методы исследования: Противовоспалительную активность оценивали на беспородных белых крысах-самцах массой тела 180–200 г. Животные содержались в стандартных условиях вивария, дозы веществ подбирались на основе «Руководства по доклиническим исследованиям» [11]. Исследования проводились в соответствии с требованиями Европейской конвенции [12]. Острое воспаление вызывали путем введения 0,1 мл 0,1% раствора каррагенина в заднюю правую лапку крыс [13]. Животные адаптировались в течение 10 дней и были разделены на три группы: контрольная, референс-препарат (Диклоберлретард 8,0-10,0 мг/кг) и опытная группа, которой за 60 минут до введения флогогенного агента вводили полисахариды из незрелых плодов Capparis spinosa L. в дозах 25,0-50,0-100,0-150,0-200,0 мг/кг. Степень отека лапки подопытных животных регистрировали онкометрическим методом до введения флогогенного агента, 180 минут после, а также на 5-е и 10-е сутки после введения референс-препарата и исследуемого вещества.

Полученные результаты были обработаны в программах MicrosoftExcel 2019 рассчитано среднее арифметическое значение (M±m). Различия между группами оценивались с помощью t-критерия Стьюдента, при p<0.05 считались достоверными.

Полученные результаты и их обсуждение

При изучении противовоспалительного действия полисахаридов, полученных из незрелых плодов Capparis spinosa L., у животных контрольной группы, которым вводили каррагенин + 0,9% NaCl, наблюдалось значительное увеличение объема лапки (0,47±1,0 мл или 46,0%), что указывает на выраженное развитие воспаления. Этот показатель был принят за базовый контроль для сравнения с другими группами. Референс-препарат – Диклоберлретард в дозе 8,0-10,0 мг/кг показал эффективное противовоспалительное действие. При дозе препарата 8,0 мг/кг увеличение объема лапки составило 0,24±1,1 мл (24,4%), а противовоспалительная активность равнялась 46,9%. При дозе препарата 10,0 мг/кг этот показатель составил 0,23±0,8 мл (22,3%), а противовоспалительная активность возросла до 51,5% (Р=0,05). Тестирование полисахаридов из незрелых плодов Capparis spinosa L. в различных дозах показало зависимость эффективности от вводимой дозы. При введении исследуемого вещества в дозе 25,0 мг/кг наблюдался отек 0,23±0,9 мл (22,5%), а противовоспалительная активность составила 51,0% (Р=0,05). Наибольшая эффективность была отмечена у подопытных животных, которым вводили вещество в дозе 50,0 мг/кг: увеличение объема лапки составило 0,20±0,4 мл (19,2%), а противовоспалительная активность достигла 58,2% (Р=0,05). При введении в дозе 100,0 мг/кг также наблюдалась высокая эффективность (53,4%; Р=0,05). Действие вещества в дозе 150,0 мг/кг проявило активность 49,3%. При введении в дозе 200,0 мг/кг эффективность значительно снизилась, показав активность 43,0%. Полученные экспериментальные данные представлены в таблице 1.

Противовоспалительная активность полисахаридов, полученных из незрелых плодов Capparis spinosa L., зависела от вводимой дозы, при этом максимальная эффективность наблюдалась у животных, получавших дозу 50,0 мг/кг. При введении более высоких доз (150,0-200,0 мг/кг) исследуемого вещества наблюдалось снижение противовоспалительного эффекта, что, возможно, объясняется фармакодинамическими механизмами или компенсаторными реакциями организма.

Таблица 1.

Изучение противовоспалительной активности полисахаридов из незрелых плодов Capparis spinosa L. в сравнении с Диклоберл ретардом на модели артрита, индуцированного каррагенином, у крыс (n=6)

Примечание: *Р=0,05 по сравнению с показателями животных контрольной группы.

В следующем эксперименте изучалась противовоспалительная активность полисахаридов из незрелых плодов Capparis spinosa L. при пероральном введении в различных дозах в течение 5 дней подопытным животным с острым воспалением, индуцированным каррагенином. У животных контрольной группы (каррагенин + 0,9% NaCl) было зарегистрировано значительное увеличение объема лапки: средняя разница составила 0,38±0,7 мл или 37,2%. Этот результат подтверждает развитие выраженного воспалительного процесса и был принят в качестве базового критерия для сравнения с другими группами.

Референс-препарат – Диклоберлретард показал эффективное противовоспалительное действие. При дозе препарата 8,0 мг/кг увеличение объема лапки снизилось до 0,17±0,5 мл (17,3%), а противовоспалительная активность составила 53,4%. При дозе препарата 10,0 мг/кг результат еще более улучшился: отек уменьшился до 0,15±0,8 мл (14,5%), а противовоспалительная активность достигла 61,0% (Р=0,05).

При введении полисахаридов из незрелых плодов Capparis spinosa L. в дозе 25,0 мг/кг увеличение объема лапки составило 0,16±0,8 мл (16,2%), а противовоспалительная активность равнялась 56,4% (Р=0,05). При введении в дозе 50,0 мг/кг наблюдалась наивысшая эффективность: отек составил 0,16±0,6 мл (15,3%), а противовоспалительная активность достигла 58,8% (Р=0,05). Действие вещества в дозе 100,0 мг/кг было почти аналогичным, с наблюдаемой эффективностью 56,1% (Р=0,05). При введении в дозе 150,0 мг/кг эффективность несколько снизилась, противовоспалительная активность упала до 50,5% (Р=0,05). Доза вещества 200,0 мг/кг проявила активность 48,6%. Результаты проведенного эксперимента подробно представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Сравнение противовоспалительной активности полисахаридов из незрелых плодов Capparis spinosa L. при введении крысам в течение 5 дней с референс-препаратом Диклоберлретард на модели артрита, индуцированного каррагенином (n=6)

Примечание: *Р=0,05 по сравнению с показателями животных контрольной группы.

При изучении противовоспалительной активности полисахаридов, полученных из незрелых плодов Capparis spinosa L., которые вводили подопытным животным в течение 5 дней, наибольший эффект наблюдался при дозе 50,0 мг/кг. В некоторых случаях их активность была близка или выше уровня Диклоберлретард (8,0 мг/кг). При более высоких дозах (150,0-200,0 мг/кг) наблюдалось некоторое снижение эффективности.

В следующем эксперименте на модели артрита, индуцированного каррагенином у крыс (n=6), изучалась длительная (10 дней) противовоспалительная активность полисахаридов, полученных из незрелых плодов Capparis spinosa L. Полученные результаты сравнивались с препаратом Диклоберлретард.

У животных контрольной группы (каррагенин + 0,9% NaCl) объем лапки увеличился на 0,30±0,9 мл; этот показатель составил 29,4%. Это подтверждает продолжающийся воспалительный процесс и было принято в качестве базового критерия для сравнения с другими группами.

Референс-препарат – Диклоберлретард показал выраженное противовоспалительное действие. При дозе 8,0 мг/кг объем лапки уменьшился до 0,12±0,5 мл (12,2%), а активность составила 58,5%. При введении в дозе 10,0 мг/кг объем снизился до 0,10±0,7 мл (9,7%), а противовоспалительная активность достигла 67,0% (Р=0,05). Этот показатель подтверждает высокую эффективность препарата Диклоберлретард.

При введении полисахаридов из незрелых плодов Capparis spinosa L. в дозе 25,0 мг/кг увеличение объема лапки составило 0,10±0,6 мл (9,8%), а противовоспалительная активность была равна 66,6% (Р=0,05). При введении исследуемого вещества в дозе 50,0 мг/кг эффективность еще больше возросла: увеличение объёма составило 0,09±0,5 мл (8,6%), а активность достигла 70,7% (Р=0,05). При введении дозы 100,0 мг/кг наблюдался максимальный эффект: увеличение объёма составило 0,08±0,4 мл (8,1%), а противовоспалительная активность достигла 72,4% (Р=0,05). При дозе вещества 150,0 мг/кг результат вновь составил 67,0%, показав практически равную эффективность с референс-препаратом. У подопытных животных, которым вводили дозу 200,0 мг/кг, противовоспалительная активность проявилась на уровне 55,4% (Р=0,05). Результаты эксперимента подробно представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Сравнение противовоспалительной активности полисахаридов из незрелых плодов Capparis spinosa L. при введении крысам в течение 10 дней с референс-препаратом Диклоберлретард на модели артрита, индуцированного каррагенином (n=6)

Примечание: *Р=0,05 по сравнению с показателями животных контрольной группы.

Проведенный эксперимент показал, что при пероральном введении полисахаридов из незрелых плодов Capparis spinosa L. в течение 10 дней наблюдается выраженное противовоспалительное действие. Эффективность вещества в дозах 50,0-100,0 мг/кг была выше, чем у референс-препарата Диклоберлретард, при этом максимальный эффект наблюдался при дозе 100,0 мг/кг. При более высоких дозах (200,0 мг/кг) отмечалось некоторое снижение эффективности. Результаты демонстрируют значимость полисахаридов в качестве перспективного противовоспалительного средства природного происхождения.

Заключение

Проведенные исследования показали, что полисахариды, полученные из незрелых плодов Capparis spinosa L., обладают выраженным противовоспалительным действием. Эффективность вещества при сравнении с референс-препаратом Диклоберлретард в отдельных дозах показала равные или более высокие результаты. Наиболее эффективное действие было зарегистрировано в дозах 50,0-100,0 мг/кг, тогда как при более высоких дозах наблюдалось некоторое снижение эффективности. Эти результаты указывают на важное значение комплекса полисахаридов для фармакологических исследований и будущей разработки новых, более безопасных и перспективных противовоспалительных лекарственных средств.

Список литературы:

1. Харкевич, Д.А. Фармакология : учебник. — 13-е изд., перераб. и доп. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2022. - 752 с.
2. Rang H., Dale M., Ritter J., Flower R. Rang and Dale’s Pharmacology. – 9th ed. – London: Elsevier, 2020. – 704 p.
3. Бенедиктов А.И., Ситдикова Г.Ф. Современные аспекты применения нестероидных противовоспалительных средств // Казанский медицинский журнал. – 2022. – Т. 103,  №3. – С. 395–402.
4. WHO. Model List of Essential Medicines. – Geneva: World Health Organization, 2023. – Электронный ресурс. – Режим доступа: https://www.who.int/publications/i/item/WHO-MHP-HPS-EML-2023.
5. Barnes PJ. Br / Glucocorticosteroids: current and future directions // J. Pharmacol. 2011;163(1):29–43. doi:10.1111/j.1476-5381.2010.01199.x.
6. Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. М: ГрифиК, 2012. -944 с
7. Jiang M., Li Z., Zhu Y. Natural polysaccharides as potential anti-inflammatory agents: mechanisms and applications. // Int J BiolMacromol. – 2023. – Vol. 231. – P. 123–135. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2023.123135
8. Bekmurzayeva N.B., Botirov R.A., Azamatov A.A., Tursunkhodzhaeva F.M., Aytbayeva A.B., Sadykov A.Z., Sagdullayev Sh.Sh. Anti-inflammatory, antihypoxant and antioxidant activity of products isolated from caper cultivated in Uzbekistan // The Bioscan 19(2): 75-80, 2024. doi.org/10.63001/tbs.2024.v19.i02.pp75-80
9. Bekmurzayeva N.B., Botirov R.A., Azamatov A.A., Tursunkhodzhaeva F.M. Sadykov A.Z., Sagdullayev Sh.Sh., Sultanova R.K.  Biologically active products with anticoagulant and blood glucose regulating effects from Capparis spinose L. cultivated in Uzbekistan // Biochem. Cell. Arch. 2024. Vol. 24, Suppl. 1, pp. 3639-3646
10. Мирзаев Ю.Р., Рузимов Э.М., Ботиров Р.А., Саидова Г.Э., Садиков А.З. Сагдуллаев Ш.Ш. Фармакологическое исследование экстракта бутонов и цветков Сapparis spinosa L. // Universum: химия и биология электрон. научн. журн. 2023. №3(105). № 41 Физиология. - C. 26-32.
11. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических вещест /под общ. ред. Р.У. Хабриева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2005. – 832 с.
12. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the protection of animals used for scientific purposes Text with EEA relevance. 47 p. Official Journal of the European Union, 2010.
13. Стефанова А.В. Доклинические исследования лекарственных средств, Часть I. - Киев «Издательство Авиценна»2002. - 579 с.