Стресспротекторная активность экстракта Astragalus physodes на модели «социального» стресса
Aннотация
Актуальность: В последние десятилетия в условиях существования человека особое внимание уделяется проблеме стресса и реакции организма на воздействие стрессорных факторов различной природы (соматические, когнитивные, эмоциональные и др.). Доказано, что влияние различных видов стресса приводит к нарушению психоэмоционального состояния и регуляции различных систем и, как следствие, постепенному истощению адаптационных возможностей организма и развитию стресс-ассоциированных заболеваний. Растительные препараты входят в число эффективных корректоров стресс-индуцированных нарушений. Исследовательское внимание привлекают фитопрепараты, полученные на основе растений рода Астрагал. Доказано, что различные представители данного рода содержат активные вещества с широким спектром биологической активности. Цель исследования:Оценить влияние экстракта травы Астрагала вздутого (Astragalus physodes) на поведенческие реакции лабораторных животных на примере тестов «Порсолт» и «Решетка». Материалы и методы Исследование проводили на белых беспородных крысах-самцах 6-8 месячного возраста. Животные были разделены на группы (n=10): 1 – контрольная группа образована интактными крысами, которые находились по одной особи в клетке; 2 – животные, подвергавшиеся воздействию «социального» стресса (жертвы/агрессоры); 3 – особи, подвергавшиеся воздействию «социального» стресса и получавшие внутрижелудочно экстракт Астрагала вздутого в дозе 50 мг/кг/сут на протяжении 14 дней (жертвы/агрессоры), начиная с 21 дня эксперимента. «Социальный» стресс моделировали путем формирования агрессивного (агрессоры) и субмиссивного (жертвы) типов поведения в условиях парного сенсорного контакта. Поведение животных оценивали, применяя психофармакологические тесты «Порсолт» и «Решетка». Результаты:Установлено, что «социальный» стресс способствует развитию тревожно-депрессивного состояния, требующего коррекции средствами со стресспротекторной активностью. Установлена нейро- и стресспротекторная активность растений рода Астрагал, которая обеспечивается, вероятно, наличием сапонинов и флавоноидов, оказывающих корригирующее влияние на нейромедиаторные системы. Заключение:Полученные результаты исследования подтверждают наличие у экстракта Астрагала вздутого психомодулирующей активности в условиях стрессогенного воздействия, что проявлялось усилением горизонтальной и вертикальной двигательной активности, а также снижением параметров тревожно-депрессивного характера в поведении лабораторных животных
Ключевые слова: стресс, «социальный» стресс, экстракт Astragalus physodes, белые крысы, поведение, тест «Порсолт», тест «Решетка»
Введение. В настоящее время воздействие хронического стресса рассматривается как один из наиважнейших этиологических факторов развития различной патологии, в том числе и нейропсихической. Жизнедеятельность человека в современных условиях определяется воздействием разнообразных стрессовых факторов, наибольшее значение из которых имеют факторы социальной направленности, приводящие к развитию стресс-опосредованных изменений различных систем организма, что в последующем приводит к истощению адаптационных возможностей [1, 2, 3]. Установлено, что на первоначальных стадиях формирования стресс-реактивности проявляются психоэмоциональные изменения [4, 5, 6], свидетельствующие нередко о запуске процессов дезадаптации и требующие эффективной коррекции. При разработке новых антистрессорных препаратов особое внимание уделяется экспериментальным доклиническим исследованиям, направленным на изучение поведенческих реакций животных, отражающих двигательные, эмоциональные и когнитивные изменения, развивающиеся на фоне воздействия стресс-факторов с целью определения возможности их коррекции [7-11].
Растительные препараты входят в число эффективных корректоров стресс-индуцированных нарушений. Исследовательское внимание привлекают фитопрепараты, полученные на основе растений рода Астрагал. Доказано, что различные представители данного рода содержат активные вещества с широким спектром биологической активности. Химический состав астрагала представлен флавоноидами, сапонинами, органическими кислотами и др. соединениями, определяющими широту фармакологических эффектов [12, 13, 14]. В фармакологических исследованиях экстракты различных частей растений рода Астрагал показали противовоспалительное, иммунотропное, противоопухолевое, антидиабетическое, антиоксидантное, гепатопротекторное, противомикробное, противовирусное, а также нейро- и психотропное действие. Установлено, что астрагал является богатейшим источником сапонинов циклоартанового типа, обладающих преимущественно кардиотонической, гипохолестеринемической, антидепрессивной активностью [15, 16, 17]. Флавоноиды этого рода включают флавонолы, флавоны, флавононы и изофлавоноиды, также обеспечивают разносторонние биологические эффекты, в том числе и психотропные.
Интерес представляет астрагал вздутый (Astragalus physodes). В ходе проведенного нами количественного фитохимического исследования было выявлено, что экстракт надземной части Astragalus physodes содержит органические (7,6 %) и гидроксикоричные (0,57 %) кислоты, флавоноиды (1,2 %), аскорбиновую кислоту (0,08 %) и др. [18, 19], что позволяет предположить наличие стресспротекторной активности.
Цель исследования. Оценить влияние экстракта травы астрагала вздутого (Astragalus physodes) на поведенческие реакции лабораторных животных.
Материалы и методы исследования. Исследования проводили на белых беспородных крысах-самцах (6-8 месяцев), содержащихся в стандартных условиях вивария. Все манипуляции с животными выполняли в соответствии с Межгосударственным стандартом «Принципы надлежащей лабораторной практики» (ГОСТ 33044-2014) и локальным этическим комитетом Астраханского государственного медицинского университета (протокол № 6 от 27 ноября 2018 года).
Исследования проводили на модели «социального» стресса, воспроизводимой путем помещения животных попарно в клетку с прозрачной перегородкой, в результате чего крысы были разделены на агрессоров и жертв. Перегородку каждый день убирали и наблюдали за межсамцовыми конфронтациями в течение 10 минут. Эксперименты проводили в течение 20 дней [20, 21], после чего все животные были разделены на несколько групп (n=10): 1) контрольная группа образована интактными крысами; 2) стрессированные животные (жертвы/агрессоры); 3) стрессированные особи, которым внутрижелудочно вводили жидкий экстракт Астрагала вздутого (50 мг/кг/сут) в течение 14 дней (жертвы/агрессоры), начиная с 21 дня эксперимента.
Жидкий экстракт астрагала вздутого получен в соотношении 1:1 путем настаивания измельченной до 3 мм травы на водяной бане с водно-спиртовым раствором 60% в течение 2,5 ч. при температуре 600 С с последующим отгоном экстрагента с использованием роторного испарителя. При изучении поведения животных при стрессогенном воздействии на организм применяли психофармакологические тесты в стандартной модификации: тест «Порсолт» и тест «Решетка». Показатели тревожно-депрессивного состояния в тестах оценивались в течение 5 минут.
Результаты обрабатывались с применением программы BIOSTAT 2008 Professional 5.1.3.1. с использованием критерия Манна-Уитни. Статистически значимыми считали результаты при p<0,05.
Результаты и их обсуждение. Изменение поведения крыс в тесте «Порсолт» свидетельствует о развитии тревожно-депрессивного состояния. Так, развитие «социального» стресса у крыс с агрессивным и субмиссивным типами поведения способствовали увеличению времени иммобильности в 1,3 (p<0,05) и 1,4 раза (p<0,01) соответственно; латентного периода до первого движения в среднем в 1,3 раза (p<0,05) по сравнению с контролем; латентный период до первой иммобильности уменьшился на 30% (p<0,05) у агрессоров, и на 35% (p<0,01) у жертв по сравнению с контрольными животными. На фоне этого, время пассивного плавания статистически значимо увеличилось практически в 1,6 раза (p<0,01), тогда как время активного плавания, напротив, уменьшилось в 2 раза (p<0,01), как у крыс-агрессоров, так и жертв относительно контроля (Рис. 1).
В тесте «Порсолт» на фоне введения экстракта Астрагала во всех опытных группах наблюдалось увеличение латентного периода до первой иммобильности в среднем в 1,3 раза (p<0,05), а продолжительность периода иммобильности – в 1,2 раза (p<0,05) в сравнении группами «социального» стресса. Более того, экстракт способствовал снижению продолжительности пассивного плавания в среднем в 1,3 раза у агрессоров и жертв (p<0,05 и p<0,01 соответственно), и увеличению активного – более чем в 1,9 раза (p<0,01) относительно стрессированных животных (Рис. 1).
В тесте «Решетка» при стрессогенном воздействии также были отмечены изменения поведения, характерные для развития тревожно-депрессивного расстройства. Было установлено, что в сравнении с контролями в группах агрессоров и жертв количество пересеченных ячеек снижалось на 42% (p<0,01) и 35% (p<0,01) соответственно; число вставаний на задние лапы также снижалось практически на 36% (p<0,01). Количество «заглядываний» вниз при стрессе как у агрессоров, так и жертв снижалось на 10% (p˃0,05) и 24% (p<0,05) соответственно; число «соскальзываний» увеличилось на 18% и 20%, однако данные изменения не имели статистической значимости (Рис. 2).
При введении экстракта астрагала вздутого наблюдалось усиление горизонтальной и вертикальной двигательной активности как в группе агрессоров, так и жертв на 47% (p<0,001) и 38% (p<0,01) соответственно по отношению к группе-стресс; количество «заглядываний» вниз в группе животных с агрессивным и субмиссивным типом поведения увеличились в сравнении со стрессированными животными на 17% (p˃0,05) и 7% (p˃0,05); число «соскальзываний» снизилось относительно животных со стрессом на 20% (p˃0,05) и 33% (p<0,01).
Результаты исследования сопоставимы с результатами других экспериментов. Установлено, что стресс-воздействие способствует развитию тревожно-депрессивного состояния, требующего коррекции средствами со стресспротекторной активностью в том числе и фитопрепаратами, фармакологическое действие которых опосредовано их химическим составом, в частности наличием флавоноидов [22]. Установлена нейро- и стресспротекторная активность растений рода Астрагал, которая обеспечивается, вероятно, наличием сапонинов и флавоноидов, оказывающих корригирующее влияние на нейромедиаторные системы, в результате чего наблюдается их активация секреции медиаторов, концентрация которых снижена в условиях стресса. В исследованиях показано, что антидепрессивное действие некоторых флавоноидов зависит от его взаимодействия с серотонинергическим 5-НТ1А рецепторами, а также повышением уровня катехоламинов в синаптической щели, и взаимодействием с норадренергическими-α2, и дофаминергическими-D1, Д2 и D3 рецепторами [22]. Так же установлено, что реализация антидепрессивного эффекта сопряжена с антиоксидантной активностью астрагала, в результате чего наблюдается ингибирование митохондрий-опосредованного апоптотического процесса и снижением концентрации провоспалительных цитокинов [23, 24].
Заключение. Полученные результаты исследования подтверждают наличие у жидкого экстракта астрагала вздутого психомодулирующей активности в условиях стрессогенного воздействия, что проявлялось усилением горизонтальной и вертикальной двигательной активности, а также снижением параметров тревожно-депрессивного характера в поведении лабораторных животных. Изучаемый фитопрепарат обладает стресспротекторным действием и устраняет психоэмоциональные нарушения, формирующиеся под влиянием «социального» стресса, что актуализирует проведение детальных фармакологических исследований с целью возможного создания лекарственных препаратов на основе астрагала вздутого.
Информация о финансировании
Финансирование данной работы не проводилось.
Список литературы