ИЗУЧЕНИЕ АНТИГИПОКСАНТНОЙ АКТИВНОСТИ СУММЫ ФЛАВОНОВЫХ ГЛИКОЗИДОВ, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ РАСТЕНИЯ Scutellaria adenostegia L., НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МОДЕЛЯХ ГИПОКСИИ

АННОТАЦИЯ

В данном исследовании оценивалась антигипоксантная активность суммы флавоновых гликозидов, выделенных из растения Scutellaria adenostegia L. (Briq.). Исследование проводилось на моделях нормобарической, гемической и цитотоксической гипоксии у мышей. Флавоновые гликозиды в дозах 1.0, 5.0, 10.0, 25.0, 50.0 и 100.0 мг/кг испытывались per os, и их активность сравнивалась с референсным препаратом Милдронат Нео. Согласно полученным результатам, сумма флавоновых гликозидов достоверно увеличивала выживаемость животных при всех моделях гипоксии, проявляя наивысшую активность в дозах 1.0–5.0 мг/кг. Механизм антигипоксантного действия может быть связан с усилением системы антиоксидантной защиты, поддержкой митохондриального энергообмена и стабилизацией клеточных мембран. Результаты позволяют рассматривать флавоновые гликозиды, выделенные из растения Scutellaria adenostegia L. (Briq.), в качестве перспективного антигипоксанта-адаптогена, полученного из природного растительного сырья.

ABSTRACT

This study evaluated the antihypoxic activity of a sum of flavone glycosides isolated from the Scutellaria adenostegia L. (Briq.) plant. The research was conducted on mouse models of normobaric, hemic, and cytotoxic hypoxia. The flavone glycosides were administered per os at doses of 1.0, 5.0, 10.0, 25.0, 50.0, and 100.0 mg/kg, and their activity was compared with the reference drug Mildronate Neo. According to the results, the sum of flavone glycosides significantly increased the survival time of animals in all hypoxia models, demonstrating the highest activity at doses of 1.0–5.0 mg/kg. The mechanism of the antihypoxic action may be related to the enhancement of the antioxidant defense system, support of mitochondrial energy metabolism, and stabilization of cell membranes. The results suggest that the flavone glycosides isolated from the Scutellaria adenostegia L. (Briq.) plant can be considered a promising natural antihypoxant and adaptogen derived from plant material.

Ключевые слова: Гипоксия, антигипоксант, флавоновые гликозиды Scutellaria adenostegia L., окислительный стресс, митохондриальная дисфункция, цитопротекция, адаптоген, нормобарическая гипоксия, гемическая гипоксия, цитотоксическая гипоксия, Милдронат.

Keywords: Hypoxia, antihypoxant, Scutellaria adenostegia L. flavone glycosides, oxidative stress, mitochondrial dysfunction, cytoprotection, adaptogen, normobaric hypoxia, hemic hypoxia, cytotoxic hypoxia, Mildronate.

Введение: Гипоксия — это универсальный патофизиологический синдром, протекающий с дефицитом кислорода в тканях при заболеваниях различной этиологии, который характеризуется нарушением метаболических процессов, снижением энергетического обеспечения клеток и усилением окислительного стресса. В условиях дефицита кислорода в тканях резко нарушается внутренний гомеостаз клетки, в частности выработка митохондриальной энергии, что активирует такие процессы, как некроз, апоптоз, высвобождение медиаторов воспаления и нарушение ионного гомеостаза [22]. Вследствие этого гипоксия приобретает особое значение как ключевое звено в патогенезе сердечно-сосудистых, дыхательных и цереброваскулярных нарушений, метаболического синдрома, шоковых состояний и в практике реаниматологии.

В последние годы доказано, что в центре гипоксических процессов лежит митохондриальная дисфункция, а также усиление образования активных форм кислорода (АФК). Снижение митохондриального мембранного потенциала, блокада ферментов окислительного фосфорилирования и ослабление синтеза АТФ лимитируют жизненно важные функции клетки [18; 26]. Поэтому актуальным направлением является коррекция гипоксии не только путем обеспечения доставки кислорода, но и с помощью фармакологических средств, поддерживающих митохондриальную энергетическую стабильность.

В настоящее время среди антигипоксантов, применяемых в клинической практике, существуют метаболические модуляторы, растворы на основе сукцината и мембранопротекторы, однако их эффективность во многих случаях ограничена или кратковременна, а также недостаточная обоснованность критериев безопасности для длительного применения осложняет их использование в качестве полной стандартной терапии [25]. В связи с этим поиск соединений природного происхождения с высокой биологической активностью, низкой токсичностью и многосторонними механизмами метаболической защиты является одной из стратегических задач современной фармакологии.

Природные полифенолы и флавоноиды — в частности, флавоновые гликозиды, выделенные из растений семейства Яснотковые (Lamiaceae), — рассматриваются в качестве перспективных кандидатов в природные антигипоксанты благодаря своим антиоксидантным, мембраностабилизирующим, антиапоптотическим свойствам и способности улучшать микроциркуляцию [19].

В этом направлении особого внимания заслуживает растение Scutellaria adenostegia L. (Briq.). Данное растение богато флавоноидами, чей антиоксидантный и цитопротективный потенциал, в частности, способность сохранять клеточный энергообмен в условиях гипоксии и окислительного стресса, выделяется особо. Хотя химический состав данного вида достаточно изучен в научной литературе, антигипоксантная активность суммы его флавоновых гликозидов не была системно и глубоко оценена в эксперименте, что определяет научную новизну настоящего исследования [1].

Цель исследования: Экспериментально оценить антигипоксантную активность суммы флавоновых гликозидов, выделенных из растения Scutellaria adenostegia L. (Briq.), на моделях гиперкапнической нормобарической, гемической гипоксии, вызванной нитритом натрия, и цитотоксической гипоксии, вызванной нитропруссидом натрия, и определить ее оптимальные эффективные дозы.

Материалы и методы исследования: Работа выполнена на 180 здоровых беспородных белых мышах-самцах массой тела 20–22 г. Животные были случайным образом распределены по группам до начала эксперимента, в каждой экспериментальной группе участвовало по 6 животных (n=6). До опыта мыши содержались в условиях специальной адаптации в течение 10 дней. В этот период животные акклиматизировались к условиям содержания: температура в помещении поддерживалась на уровне 22±2°C, световой режим обеспечивался в режиме 12/12 часов. Животные питались стандартным гранулированным лабораторным кормом и имели неограниченный доступ к чистой питьевой воде. Этап адаптации способствовал повышению стабильности и статистической достоверности результатов эксперимента.

Исследование проводилось в строгом соответствии с действующими требованиями биоэтики Республики Узбекистан. Кроме того, все процедуры проводились в полном соответствии с «Руководством по доклиническому изучению новых фармакологических соединений» [9], а также официальными рекомендациями по проведению доклинических исследований и Директивой Европейского Союза 2010/63/EU, регулирующей использование животных в научных целях [20].

1. Объект исследования и приготовление экстракта.

Шлемник (лат. Scutellaria L.) — род растений семейства Губоцветные (Lamiaceae), который включает около 350 видов, широко распространенных в умеренных, субтропических и тропических регионах Европы, Северной Америки и Восточной Азии [20; 27]. На территории Узбекистана произрастает 38 видов Scutellaria L. В народной медицине они используются для лечения эпилепсии, аллергии, неврозов, гипертонии и других заболеваний [11; 27].

Фармакологические исследования выявили, что флавоноиды видов рода Scutellaria L. (байкалин, байкалеин, вогонин, хризин и др.) обладают противоотечными, противовирусными, гепатопротекторными, антиоксидантными, противовоспалительными, противосудорожными, антибактериальными и противовирусными свойствами [7; 14; 15; 21; 24]. Поэтому фитохимическое изучение видов этого рода растений является актуальной задачей.

В результате работ, проведенных исследователями ранее, из надземной части растения Scutellaria adenostegia Briq., собранного в Памиро-Алае и Таласской долине, были получены флавоноиды: хризин, апигенин, байкалеин, 2′-метоксихризин, 5,2′,6′-тригидрокси-7,8-диметоксифлавон (висцидулин), 5,2′,6′-тригидрокси-6,7,8-триметоксифлавон [23]. Из растения, собранного в Шахимардане, были выделены апигенин, апигенин-7-О-глюкозид, апигенин-7-О-глюкуронид, байкалеин, байкалин, дигидроскутеллареин (катамерин), катамерин-7-О-глюкуронид, лютеолин, лютеолин-7-О-глюкуронид, скутеллареин, скутелларин [17].

С целью поиска биологически активных флавоноидов нами были исследованы флавоноиды надземной части S. adenostegia, произрастающей на холмах в окрестностях города Туракурган (Наманганская область). Образцы растений были идентифицированы доктором биологических наук, академиком К.Ш. Тожибоевым. Гербарные образцы хранятся в коллекции Наманганского государственного университета.

Для выделения суммы флавоноидов высушенную и измельченную надземную часть растения трижды экстрагировали водой для удаления водорастворимых сахаров при температуре 30°C. Оставшееся растительное сырье экстрагировали 40% этанолом при температуре 70°C.

Полученный экстракт упаривали на роторном испарителе. Методом ВЭЖХ по сравнению со стандартными флавоноидами, известными нам ранее, было установлено, что в составе суммы присутствуют флавоноиды 1 (кверцетин), 2 (скутелларин) и 3 (изоскутеллареин-7-О-глюкозид).

✤ Флавоноид 1. Состав C₁₅H₁₀O₇, температура плавления 313-314 °C, λmax (этанол, нм): 257, 268, 371 нм. На основании изучения спектров ¹H-ЯМР и масс-спектров, а также сравнения с эталонным образцом, флавоноид 1 был идентифицирован как кверцетин (3,5,7,3',4'-пентагидроксифлавон). Спектральные показатели соответствуют опубликованным данным по кверцетину [6; 20].

✤ Флавоноид 2. Состав C₂₁H₁₈O₁₂ (M⁺ 462), температура плавления 220 °C, [α]D -102.00. Спектр УФ (λmax, этанол, нм): 285, 335; (+ZrOCl₂) - 305, 375; (+ NaOH) 375. Спектр ¹H-ЯМР (DMSO-d6, м.д.): 5.17 (1H, d, J=7.3 Гц, H-1), 6.80 (1H, s, H-8), 6.94 (2H, d, J=8.4 Гц, H-3, H-5), 6.99 (1H, s, H-3), 7.91 (2H, d, J=8.4 Гц, H-2, H-6`), 12.73 (1H, шир. s, 5-OH). Данные ВЭЖХ и ПМР-спектроскопии указывают на гликозидную природу флавоноида. Идентификация флавоноида 2 была проведена путем сравнительного изучения спектров ¹³C-ЯМР. Таким образом, флавоноид 2 был идентифицирован как скутелларин (скутеллареин-7-О-β-D-глюкуронид) [6].

✤ Флавоноид 3. Состав C₂₁H₂₀O₁₁, температура плавления 288-289 °C; Спектр УФ (λmax, метанол, нм): 277.5, 307, 328 пл., 364 пл. нм; ИК-спектр (νmax, KBr, см⁻¹): 3405 (OH), 1661.6 (C=O γ-пирона), 1610 (аромат. C=C связи), 1111, 1081, 1026 (C-O гликозиды). В спектре ¹H-ЯМР этого флавоноида, снятом в DMSO-d6, наблюдаются сигналы протонов H-3, H-6, расположенных в положениях C-5, C-8 и C-4′, а также одного углеводного остатка. Спектр ¹³C ЯМР (100 МГц, DMSO-d6, δ, м.д.): 182.40 (C-4), 164.04 (C-2), 152.34 (C-5), 151.21 (C-7), 144.32 (C-9), 161.33 (C-4'), 128.64 (C-2',6'), 126.96 (C-8), 121.28 (C-1'), 116.03 (C-3',5'), 105.13 (C-10), 102.66 (C-3), 101.25 (C-1''), 98.63 (C-6), 77.30 (C-5''), 75.75 (C-3''), 73.23 (C-2''), 69.70 (C-4''), 60.67 (C-6'').

На основании приведенных данных флавоноид 3 был идентифицирован как изоскутеллареин-7-О-β-D-глюкопиранозид [4]. Изоскутеллареин-7-О-β-D-глюкопиранозид был выделен из растений рода Scutellaria впервые.

Изменение состава флавоноидов у растения S. adenostegia в зависимости от места произрастания, вероятно, является следствием влияния экологических, почвенных и климатических условий. Как и у большинства видов рода Scutellaria L., у S. adenostegia также наблюдается преобладание соединений с незамещенным кольцом B в структуре флавоноидов [2; 3; 8; 16; 27].

2. Экспериментальные модели

В исследовании антигипоксическая фармакологическая активность оценивалась на основе трех различных патогенетических направлений, то есть моделировались различные механизмы гипоксии:

✤ Модель нормобарической гипоксии. В этой модели мышей помещали в прозрачные стеклянные контейнеры объемом 250 мл, не пропускающие воздух. После герметичного закрытия контейнера количество кислорода во внутренней среде постепенно уменьшалось, создавая гипоксические условия. Для каждого животного точно фиксировалось время с момента помещения в контейнер до наступления смерти. Этот показатель отражает устойчивость животного к гипоксии, то есть степень адаптации его жизненных функций к недостатку кислорода [9]. Данная модель позволяет оценить общее нарушение клеточной биоэнергетики в условиях гипоксии.

• Модель гемической гипоксии (с использованием нитрита натрия). Гемическая гипоксия возникает из-за снижения способности гемоглобина связывать и транспортировать кислород. Для этого нитрит натрия (NaNO₂) вводили внутрибрюшинно в дозе 300.0 мг/кг, что приводило к образованию метгемоглобина и резкому снижению снабжения тканей кислородом. Сумма исследуемых флавоновых гликозидов вводилась перорально (per os) за 60 минут до гипоксической нагрузки. После возникновения гипоксического состояния фиксировалось время выживания каждого животного (в минутах) [5]. Эта модель позволяет оценить прямое влияние препарата на процесс транспорта кислорода кровью.
• Модель цитотоксической гипоксии (с использованием нитропруссида натрия). Цитотоксическая гипоксия индуцировалась путем блокирования ферментов дыхательной цепи митохондрий. Для этого нитропруссид натрия вводили внутривенно в дозе 20.0 мг/кг. Сумма флавоновых гликозидов вводилась перорально за 60 минут до индукции гипоксии. Время выживания до остановки дыхания отражало степень сохранности клеточного энергообмена животного [12]. Эта модель позволяет оценить влияние на активность цитохром-с-оксидазы, окислительный стресс и стабильность мембран.

3. Препараты и дозы. Подопытным животным сумма флавоновых гликозидов, выделенная из растения Scutellaria adenostegia L., вводилась перорально (per os) в диапазоне доз 1.0, 5.0, 10.0, 25.0, 50.0 и 100.0 мг/кг. Широкий диапазон доз был выбран для оценки зависимости "доза-эффект" у исследуемого вещества. Для сравнения в качестве референсного антигипоксанта изучали Милдронат Нео (Grindeks, Латвия) в дозах 1.0, 5.0 и 10.0 мг/кг. Животным контрольной группы вводили 0.2 мл физиологического раствора.

Результаты проведенных экспериментов были обработаны с помощью статистической программы OriginPro 9.0, а достоверность межгрупповых различий проверялась с помощью t-критерия Стьюдента. Различия со значением p < 0.05 считались статистически значимыми.

Полученные результаты и их обсуждение: Модель нормобарической гипоксии, индуцированной гиперкапнией, является надежным экспериментальным методом, используемым для оценки способности тканей организма адаптироваться к недостатку кислорода. В этих условиях продолжительность жизни животного отражает функциональное состояние метаболических резервов организма, активности дыхательного центра, систем антиоксидантной защиты, процессов кровообращения и митохондриального энергообмена.

У мышей контрольной группы, которым вводили физиологический раствор, толерантность к гипоксии составила в среднем 23.4 ± 2.6 минут, что показало наличие кратковременных компенсаторных реакций, хотя естественный предел адаптации организма в определенной степени ограничен.

Милдронат (Милдронат Нео), выбранный в качестве референсного препарата, проявил себя как средство, оптимизирующее энергообмен в условиях гипоксии и поддерживающее митохондриальный синтез АТФ. Наблюдалось значительное увеличение времени выживания подопытных животных при введении препарата в дозах 1.0, 5.0 и 10.0 мг/кг. Особенно высокая активность в 71.4% была проявлена при введении препарата в дозе 5.0 мг/кг, что связано со способностью препарата ограничивать усиление анаэробного метаболизма при кислородной недостаточности, экономно расходовать энергетические ресурсы и сохранять митохондриальную функцию.

Исследуемое вещество — сумма флавоновых гликозидов, выделенных из растения Scutellaria adenostegia L. (Briq.), показало еще более сильное адаптогенное и цитопротективное действие. Наиболее эффективные результаты флавоноидного комплекса были зарегистрированы в диапазоне доз 1.0–5.0–10.0 мг/кг. Эти дозы выделялись способностью повышать толерантность организма к гипоксии на 73.1%, 69.6% и 63.2% соответственно.

Данная биологическая активность объясняется комплексными механизмами действия флавоноидов:

• Усиление антиоксидантной защиты — флавоноиды связывают свободные кислородные радикалы, снижая окислительный стресс.
• Стабилизация клеточных мембран — снижая перекисное окисление липидов, сохраняют функциональную целостность мембраны.
• Поддержка окислительного фосфорилирования в митохондриях — стабилизирует процесс образования АТФ.
• Улучшение микроциркуляции крови — эффективно повышает доставку кислорода к тканям.
• Нейрорегуляторное действие - способствует координации активности дыхательного центра в период гипоксического стресса.

При введении суммы флавоновых гликозидов, выделенных из растения Scutellaria adenostegia L. (Briq.), в дозах 25.0, 50.0 и 100.0 мг/кг, время выживания животных увеличивалось на 56.0%, 46.6% и 44.5% соответственно. Полученные экспериментальные результаты подробно представлены в Таблице 1.

Таблица 1.

Влияние суммы флавоновых гликозидов, выделенных из растения Scutellaria adenostegia L. (Briq.), на продолжительность жизни мышей в модели нормобарической гипоксии, индуцированной гиперкапнией (n=6)

Примечание: *Р=0.05 при сравнении с показателями животных контрольной группы.

Результаты эксперимента показали, что сумма флавоновых гликозидов, выделенных из Scutellaria adenostegia L., представляет собой перспективный природный антигипоксант-адаптоген, обладающий свойствами усиливать адаптационные резервы организма к гипоксии, а также антиоксидантными и цитопротективными характеристиками. Оптимальная эффективность исследуемого вещества наблюдалась в диапазоне 1.0–5.0 мг/кг, тогда как более высокие дозы не повышали эффективность и приводили к снижению эффекта из-за чрезмерной активации физиологических систем.

В последующем эксперименте модель гемической гипоксии, вызванная с помощью нитрита натрия, снижает способность гемоглобина переносить кислород, вызывая резкий дефицит кислорода в тканях. В таких условиях продолжительность жизни животного интегрально отражает состояние системы кровообращения, функциональные резервы гемоглобина, антиоксидантную защиту и эффективность митохондриального производства энергии. В контрольной группе (на фоне физиологического раствора) после введения нитрита натрия продолжительность жизни регистрировалась на уровне 16.4±1.2 минут, что указывает на тяжелое течение гипоксии и ограниченность кратковременных компенсаторных возможностей.

Выбранный в качестве референсного препарата Милдронат (Милдронат Нео) вводили подопытным животным перорально, а через 60 минут вводили нитрит натрия. Продолжительность жизни подопытных животных значительно увеличилась: при введении препарата в дозах 1.0-5.0-10.0 мг/кг наблюдалось увеличение периода выживания; наибольшая активность была отмечена у животных опытной группы, получивших дозу 5.0 мг/кг — продолжительность жизни увеличилась до 27.4±1.7 минут (что на 67.0% выше контроля, p<0.05). Это объясняется способностью референсного препарата Милдронат создавать стабильность на клеточном уровне за счет поддержки митохондриального синтеза АТФ, ограничения чрезмерной активации анаэробного метаболизма и обеспечения экономного использования энергетических ресурсов.

Сумма флавоновых гликозидов, выделенная из растения Scutellaria adenostegia L. (Briq), в условиях модели гемической гипоксии характеризовалась значительным повышением толерантности организма к дефициту кислорода. Был оценен весь диапазон доз вещества (1.0-5.0-10.0-25.0-50.0-100.0 мг/кг), и в экспериментах было установлено, что сила эффекта постепенно различалась в зависимости от дозы.

Доза вещества 1.0 мг/кг показала одну из наиболее оптимальных эффективностей. При этой дозе продолжительность жизни мышей достигла 25.9±1.1 минут, что на 57.9% выше контрольного показателя. Такой результат может быть связан с тем, что антиоксидантные и мембраностабилизирующие свойства флавоновых гликозидов проявляются на наиболее сбалансированном уровне. Низкая доза запускает физиологические механизмы адаптации в наиболее экономном энергетическом режиме, не вызывая чрезмерной активации цитопротективных процессов.

При дозе вещества 5.0 мг/кг также наблюдался значительный положительный эффект. Продолжительность жизни животных составила 24.7±1.9 минут, прирост равен 50.6%. Эта доза повышала устойчивость организма к гипоксии за счет оптимизации клеточного редокс-баланса, поддержки митохондриальных энергетических процессов, а также улучшения капиллярного кровотока. Этот результат указывает на то, что растительные флавоноиды оказывают постепенное, физиологически адаптивное воздействие на систему производства энергии.

При введении вещества в дозе 10.0 мг/кг наблюдалось некоторое снижение эффекта, хотя действие сохранялось (выживаемость 24.2±1.4 минут; прирост 47.6%). На этом этапе, хотя активация антиоксидантных систем флавоновыми гликозидами продолжалась, компенсаторные механизмы организма начинают затрачивать дополнительную энергию для адаптации к стрессовому воздействию, что приводит к некоторому снижению общего эффекта.

При введении дозы 25.0 мг/кг эффективность начинает заметно снижаться. Продолжительность жизни составила 22.5±1.3 минут, прирост составил лишь 37.2%. На этом этапе количество биоактивного вещества вызывает перегрузку систем клеточной защиты.

При введении вещества в дозах 50.0-100.0 мг/кг продолжительность жизни составила 21.2±1.5 и 20.6±1.7 минут соответственно, а прирост выживаемости составил 29.3% и 25.6% соответственно. Полученные экспериментальные результаты подробно представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Влияние суммы флавоновых гликозидов, выделенных из растения Scutellaria adenostegia L. (Briq.), на продолжительность жизни мышей в модели гемической гипоксии, вызванной нитритом натрия (n=6)

Примечание: *Р=0.05 при сравнении с показателями животных контрольной группы

Результаты экспериментов показали, что сумма флавоновых гликозидов, выделенных из растения Scutellaria adenostegia L. (Briq), обладает выраженным антигипоксантным и цитопротективным действием в условиях гемической гипоксии. Оптимальная эффективность вещества наблюдалась в диапазоне доз 1.0-5.0-10.0 мг/кг, тогда как более высокие дозы не усиливают эффект, а, напротив, ослабляют его. Это подтверждает, что данная сумма флавоновых гликозидов является фармакологически перспективной в качестве природного адаптогена.

В следующем эксперименте модель цитотоксической гипоксии, вызванной нитропруссидом натрия, характеризуется прямым повреждением митохондриального аппарата — основного энергетического центра клетки. Поступление нитропруссида в организм приводит к образованию высокореактивных окислительных соединений, таких как NO-радикалы и пероксинитрит, что усиливает нитрозативный стресс. Этот процесс вызывает нарушение структуры и функциональной целостности митохондриальных мембран, блокаду ферментов цепи окислительного фосфорилирования, нарушение ионного баланса и резкое снижение синтеза АТФ. Следовательно, энергетические запасы клетки быстро истощаются, а продолжительность жизни организма напрямую определяется эффективностью внутренних цитопротективных резервов.

То, что продолжительность жизни животных контрольной группы, которым вводили нитропруссид на фоне 0.2 мл физиологического раствора, составила 14.2±1.1 минут, явно подтверждает крайне тяжелое течение цитотоксической гипоксии и быстрое истощение кратковременных защитных механизмов организма.

Выбранный для сравнения Милдронат (Милдронат Нео) показал значительный защитный эффект в качестве метаболического регулятора при цитотоксической гипоксии. Хотя продолжительность жизни увеличивалась при дозах препарата 1.0, 5.0 и 10.0 мг/кг, наибольшая активность наблюдалась у подопытных животных, получивших дозу 5.0 мг/кг. При этой дозе продолжительность жизни достигла 24.1±1.9 минут, что на 69.7% выше контроля (p<0.05). Такой положительный эффект объясняется следующими причинами:

• восстановление процесса митохондриального синтеза АТФ,
• ограничение чрезмерной активации анаэробного метаболизма,
• сохранение энергетического резерва в тканях сердца и мозга,
• ослабление процессов перекисного окисления липидов.

То есть, Милдронат проявил себя как препарат, стабилизирующий систему производства энергии в клетке.

Исследуемое вещество — сумма флавоновых гликозидов, выделенных из растения Scutellaria adenostegia L. (Briq), отличалась широким цитопротективным действием в условиях цитотоксической гипоксии. Флавоноиды действуют не только как антиоксиданты, нейтрализующие свободные радикалы, но и функционируют в качестве комплексного метаболического модулятора, который:

• защищает митохондриальную мембрану,
• нормализует регуляцию внутриклеточных ионов кальция,
• улучшает микроциркуляцию крови,
• повышает эффективность утилизации кислорода тканями.

При дозе исследуемого вещества 1.0 мг/кг флавоновые гликозиды показали наивысшую эффективность, увеличив продолжительность жизни животных до 24.2±1.2 минут (+70.4%). При введении вещества в дозах 5.0-10.0 мг/кг продолжительность жизни увеличилась на 64.0% и 53.5% соответственно по сравнению с контрольными животными. Этот диапазон доз показывает зону наиболее оптимальной биологической активности флавоноидов.

При введении более высоких доз вещества 25.0-50.0-100.0 мг/кг продолжительность жизни увеличилась на 42.9%, 38.0% и 31.6% соответственно. Полученные экспериментальные результаты приведены в Таблице 3.

Таблица 3.

Влияние суммы флавоновых гликозидов, выделенных из растения Scutellaria adenostegia L. (Briq.), на продолжительность жизни мышей в модели цитотоксической гипоксии, вызванной нитропруссидом натрия (n=6)

Примечание: *Р=0.05 при сравнении с показателями животных контрольной группы

Результаты экспериментов показали, что сумма флавоновых гликозидов, выделенных из растения Scutellaria adenostegia L. (Briq), проявила еще более широкий спектр цитопротективного действия, продемонстрировав максимальный антигипоксантный и антиоксидантный эффект в диапазоне доз 1.0-5.0 мг/кг. Данный диапазон связан со свойством флавоноидов защищать от окислительного и нитрозативного стресса, стабилизировать митохондриальные мембраны, улучшать микроциркуляцию и повышать эффективность утилизации кислорода.

Заключение. Результаты проведенного исследования подтвердили, что сумма флавоновых гликозидов, выделенных из растения Scutellaria adenostegia L. (Briq.), обладает высокой антигипоксантной активностью в условиях гипоксии. На моделях нормобарической, гемической и цитотоксической гипоксии флавоновые гликозиды значимо и дозозависимо увеличивали время выживания животных. Наиболее эффективное действие исследуемого вещества наблюдалось в дозах 1.0–5.0 мг/кг, тогда как более высокие дозы сопровождались снижением интенсивности эффекта. Это явление объясняется свойством флавоноидов избирательно модулировать физиологическую адаптацию и антиоксидантный баланс.

Биохимическая активность флавоновых гликозидов может быть связана со следующими основными механизмами: снижение окислительного стресса за счет нейтрализации активных форм кислорода, поддержка процессов митохондриального окислительного фосфорилирования, обеспечение экономного использования биоэнергетических ресурсов, а также поддержание стабильности клеточных мембран.

Таким образом, флавоновые гликозиды Scutellaria adenostegia L. могут быть признаны перспективным антигипоксантом-адаптогеном, полученным из растительного сырья, обладающим низкой токсичностью и широким цитопротективным потенциалом. В дальнейшем углубленное изучение их в дополнительных фармакокинетических, токсикологических и клинических исследованиях является научно и практически целесообразным.

Примечание: Данные научно-исследовательские работы выполнены в рамках бюджетного проекта Института химии растительных веществ.

Список литературы:

1. Зарубина И. В., Шабанов П. Д. Антигипоксанты: механизмы действия и терапевтические перспективы // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. — 2023. — Т. 109. — № 4. — С. 512–526. DOI: 10.31857/S0869813923040123.
2. Каримов А. М., Ботиров Э.Х. Структурное разнообразие и степень изученности флавоноидов рода Scutellaria L. (обзорная статья) Химия растительного сырья. — 2016. — № 1.  — С.5–28.
3. Каримов А.М., Ботиров Э.Х. 7-О-Глюкозиды норвогонина и изоскутеллареина из надземной части Scutellaria adenostegia Briq. // Химия природных соединений. — 2016. — № 5.  — С. 773–774
4. Каримов А.М., Ботиров Э.Х. Флавоноиды надземной части и корней Scutellaria adenostegia // Химия природных соединений. — 2015. — № 4. —С.656
5. Каримов А.М., Ботиров Э.Х., Маматханов А.У., Сагдуллаев Ш.Ш. Флавоноиды растений рода Scutellaria L. — Ташкент: “Fan va texnologiya”, 2016. — 180 с .
6. Каримов А.М., Юлдашев М.П., Ботиров Э.Х.. Флавоноиды Scutellaria adenostegia Briq // Химия растительного сырья. — 2015. — № 1. — С. 63–68.
7. Литвиненко В.И., Попова Т.П., Воловик В.Г., Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М., Суслов Н.И. Фитохимия и фармакологические свойства препаратов шлемника байкальского. — Харьков, 2007. — 763 с.
8. Маликов В.М, Юлдашев М.П. Фенольные соединения растений рода Scutellaria L.: распространение, строение и свойства // Химия природных соединений. — 2002. — № 4. — С. 299–324; 2002. — № 5. — С.385–407.
9. Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. — Ч. 1. — М.: Гриф и К, 2012. — 944 с.
10. Насруллаев Ф.Д. Флавоны некоторых видов Scutellaria и Lagochilus семейство Labiatae: автореф. дисс.... канд. хим. наук. — Ташкент, 1993. — 24 c.
11. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование. Семейства Hippuridaceae-Lobeliacae. — Л.: Ленинградское отделение АН СССР, 1991. —  C. 85.
12. 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.
13. Стефанова А.В. Доклинические исследования лекарственных средств. — Ч. I. — К.: Изд-во «Авиценна», 2002. — 579 с.
14. Тараховский Ю.С., Ким Ю.А., Абдрасилов Б.С., Музафаров Е.Н. Флавоноиды: биохимия, биофизика, медицина. — Пущино: Synchrobook, 2013. —  310 с.
15. Флора Узбекистана. — Т. 5. — Ташкент, 1961. — 270 с.
16. Чемесова И.И. Флавоноиды видов рода Scutellaria L. // Раститительные ресурсы. — 1993. — Т. 29. — Вып. 2. — С. 89–99.
17. Chemesova I.I., Iinuma M., Budantsev A.L.  Investigation of the flavonoid composition of Scutellaria adenostegia // Chemistry of Natural Compounds. — 1993. — Vol.  29 (1). — Рp. 133–134.
18. Chouchani E. T., Pell V. R., James A. M., et al. Mitochondrial metabolism and ischemia–reperfusion injury // Nature Reviews Molecular Cell Biology. — 2021. — Vol. 22. — P. 193–210. DOI: 10.1038/s41580-020-00332-7.
19. Couzin-Frankel J. The mystery of the “happy hypoxia” in COVID-19 // Science. — 2020. — Vol. 368. — No. 6490. — P. 455–456. DOI: 10.1126/science.abc2002.
20. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council on the protection of animals used for scientific purposes // Official Journal of the European Union. — 2010. — 47 p. — Retrived from: https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2010/63/oj/eng (accessed date: 05.11.2025)
21. Li-Weber M. New therapeutic aspects of flavones: the anticancer properties of Scutellaria and its main active constituents Wogonin, Baicalein and Baicalin // Cancer Treatment Reviews. — 2009. — Vol. 35(1). — Pp. 57–68. doi: 10.1016/j.ctrv.2008.09.005.
22. Luo Z., Xu Y., Guo S., et al. Hypoxia signaling in human health and diseases // Signal Transduction and Targeted Therapy. — 2022. — Vol. 7. — P. 300. DOI: 10.1038/s41392-022-00979-8.
23. Mamadalieva N.Z., Herrmann F., El-Readi M.Z., Tahrani A., Hamoud R., Egamberdieva D.R., Azimova Sh.S., Wink M. Flavonoids from the Aerial Part and Roots of Scutellaria adenostegia //  Journal of Pharmacy and Pharmacology. — 2011. — Vol.  63.  — P. 1346.
24. Parajuli P., Joshee N., Rimando A., Mittal S., Yadav A.K. In vitro antitumor mechanisms of various Scutellaria extracts and constituent flavonoids // Planta Medica. — 2009. — Vol. 75(1). — Pp. 41–48. doi: 10.1055/s-0028-1088364.
25. Plotnikov E. Y., Zorov D. B. Targeting mitochondria in medicine: lessons from ischemia–reperfusion // Pharmacology & Therapeutics. — 2023. — Vol. 244. — P. 108–121. DOI: 10.1016/j.pharmthera.2023.108121.
26. Semenza G. L. Hypoxia-inducible factor 1 and cardiovascular disease // Annual Review of Physiology. — 2022. — Vol. 84. — Pp. 85–100. DOI: 10.1146/annurev-physiol-021521-012345.
27. Shang X., He X., He X., Li M., Zhang R., Fan P., Zhang Q., Jia Z., The genus Scutellaria an ethnopharmacological and phytochemical review // Journal of Ethnopharmacology. — 2010. — Vol. 128 (2). — Pp. 279–313. doi: 10.1016/j.jep.2010.01.006.