Abstrakt vědeckého článku o základní medicíně, autor vědeckého článku — Shurygina Lyudmila Vasilievna, Kravtsov Alexander Anatolevich, Nikolaev Sergey Matveevich, Zlishcheva Larisa Ivanovna, Lobova Natalia Nikolaevna
Byly stanoveny neuroprotektivní vlastnosti extraktů kořenů a nadzemních částí Astragalus membranous v glutamátové excitotoxicitě.
Podobná témata vědeckých prací v základní medicíně
Vliv chronické intoxikace olovem na tvorbu radikálů v mozku a neurotoxicitu glutamátu v kultuře cerebelárních neuronů
Hodnocení zdravotního stavu studentů 1. a 5. kurzů Matematické fakulty Irkutské státní univerzity na základě Zdravotního střediska Irkutské oblasti
Neuroprotektivní účinek extraktů kořenů a nadzemních částí Astragalus membranaceus v kultuře cerebelárních neuronů potkanů s glutamátovou excitotoxicitou
Byly odhaleny neuroprotektivní vlastnosti extraktů kořenů a nadzemních částí Astragalus membranaceus při glutamátové excitotoxicitě.
Neuroprotektivní účinek extraktů kořenové a nadzemní části Astragalus membranosus v kultuře cerebelárních neuronů potkana při glutamátové excitotoxicitě
7. Korenev S.V., Fominykh A.A., Budilovsky G.N. Organizace lékařské péče o studenty je základem ochrany zdraví budoucích generací.Věstník Balt. federace. un-ta im. I. Kant. – 2012. – Vydání. 5. – S. 124-129.
8. Kochorová L.V., Kolesníková N.Yu. Organizace lékařské péče o studenty – mechanismus ochrany zdraví budoucích generací // Bulletin Petrohradu. univerzita Ser. 11: Medicína. -2008. – Č.1. – S. 138-145.
9. Shutyuk L.N., Lesniková S.L. Péče o zdraví studentů jako sociální a pedagogický úkol vysokého školství // Bulletin of Burjat. Stát univerzita – 2012. – č. 1. Část 1. -S. 251-255.
Maksikova Tatyana Mikhailovna – zástupkyně vedoucího lékaře pro lékařské oddělení Regionální lékařské a tělesné výchovy “Zdraví”, asistentka katedry propedeutiky vnitřních nemocí Irkutské státní lékařské univerzity, Ph.D. Lékařské vědy, e-mail: maxiktm@rambler.ru
Gubin Dmitrij Georgievich – vedoucí zdravotního střediska regionální lékařské a sportovní lékárny “Zdraví”.
Kalyagin Aleksey Nikolaevich – vedoucí katedry propedeutiky vnitřních nemocí, Irkutská státní lékařská univerzita, doktor lékařských věd, profesor, 664046, Irkutsk, PO Box 62, e-mail: akalagin@mail.ru
Maksikova Tatyana Mikhailovna – zástupkyně vedoucího lékaře lékařské jednotky, Regionální lékařsko-sportovní dispenzarizace „Zdorovye“, asistentka oddělení propedeutiky vnitřního lékařství, Irkutská státní lékařská univerzita, kandidátka lékařských věd, e-mail: maxiktm@rambler.ru
Gubin Dmitrij Georgievich – vedoucí zdravotního střediska, Regionální lékařsko-sportovní výdejna „Zdorovye“.
Kalyagin Alexey Nikolaevich – vedoucí katedry propedeutiky vnitřního lékařství Irkutské státní lékařské univerzity, doktor lékařských věd, profesor. 664046, Irkutsk, p / o 62, e-mail: akalagin@mail.ru
© L.V. Shurygina, A.A. Kravcov, S.M. Nikolajev, L.I. Zlishcheva, N.N. Lobová, E.A. Němčinová, N. S. Skorokhod
Neuroprotektivní účinek extraktů kořenové a vzdušné části Astragalus membranosus v kultuře cerebelárních neuronů potkana při glutamátové excitotoxicitě*
* Práce byla podpořena Ruskou nadací pro základní výzkum (projekt 12-04-00406-a)
Byly stanoveny neuroprotektivní vlastnosti extraktů kořenů a nadzemních částí Astragalus membranous v glutamátové excitotoxicitě.
Klíčová slova: astragalus membranosus, neuroprotektivní působení, glutamátová excitotoxicita.
LV Shurygina, AA Kravtsov, SM Nikolaev, LI Zlischeva, NN Lobova, EA Nemchinova, NS Skorokhod
Neuroprotektivní účinek extraktů kořenů a nadzemních částí Astragalus membranaceus v kultuře cerebelárních neuronů u potkanů s glutamátovou excitotoxicitou
Byly odhaleny neuroprotektivní vlastnosti extraktů kořenů a nadzemních částí Astragalus membranaceus při glutamátové excitotoxicitě.
Klíčová slova: Astragalus membranaceus, neuroprotektivní aktivita, glutamátová excitotoxicita.
Poruchy mozkové cirkulace a ischemické poškození mozkové tkáně jsou významným medicínským a společenským problémem. Podle Světové zdravotnické organizace je ve světě ročně registrováno 15–10 milionů nových případů mrtvice, přičemž více než 80 % přeživších zůstává postižených. V Rusku onemocní mrtvicí asi 450–500 tisíc lidí. za rok se za posledních 10 let počet pacientů v této kategorii zvýšil o více než 30 %, což způsobuje značné ekonomické škody společnosti (Isaikin A.I., 1010; Vilensky B.S., 1005; Gusev E.I. et al., 1007) . Hledání účinných způsobů ochrany neuronů v různých patologických stavech je proto dnes jedním z nejdůležitějších úkolů základní a aplikované neurobiologie. V současné době je vedle známých syntetických neuroprotektivních látek (Mexidol, Emoxypin aj.) věnována značná pozornost přírodním vč. rostlinné přípravky s neuroprotektivním účinkem (Smirnova I.N. et al., 1006; Barnaulov O.D., Pospelova M.L., 1009). Mezi posledně jmenovanými nemá malý význam astragalus membranous.
Astragalus membranaceus (Fish.) Bunge je vytrvalá bylina z čeledi Fabaceae, tradiční lidový lék v Číně, Mongolsku a Tibetu. Nejčastěji se tam používá jako tonikum. V čínské tradiční medicíně se kořen kozlíku používá jako klíčová složka s protizánětlivými, antioxidačními, kardioprotektivními a imunitními posilujícími účinky. Z literárních zdrojů je známo, že kořen astragalus má antiradikálový účinek, inhibuje peroxidaci lipidů, zvyšuje aktivitu antioxidačních enzymů (Rios JL, Waterman PG, 1997; Ko JK, et al 1005; Liu H., Chen AP, 1006).
Pro experimentální a klinickou neurofarmakologii je astragalus membranosus velmi zajímavý vzhledem ke skutečnosti, že v čínské tradiční medicíně se jeho kořen používá asi 300 let k léčbě pacientů po mrtvici (Cai G. et al., 1007). Výsledky vědeckého výzkumu
Údaje získané za posledních 10 let ukazují, že extrakt z membranózního kořene Astragalus a jeho jednotlivé složky mají neuroprotektivní účinek při modelování ischemie in vitro a in vivo. Je potenciálním neuroprotektorem při léčbě Parkinsonovy choroby, stimuluje růst periferních nervů a zabraňuje excitotoxicitě (LuoYu. et al., 2004; Chan W.-S. et al., 2009; Lu MC et al., 2010 YuD. a kol., 2005). Současně neexistují žádné údaje o použití nebo studiu nadzemní části Astragalus membranosus jako neuroprotektivního činidla.
Naše předchozí studie ukázaly, že extrakt z nadzemní části Astragalus membranous, stejně jako extrakt z kořene, má neuroprotektivní vlastnosti (Shurygin A.Ya. et al., 2012). V tomto ohledu byla účelem této studie srovnávací studie neuroprotektivní účinnosti extraktů z kořene a nadzemní části Astragalus membranosus a také jejich komplexní využití při glutamátové excitotoxicitě v kultuře krysích mozečkových neuronů.
Je známo, že toxický účinek glutamátu na mozkové neurony je jedním z hlavních faktorů vedoucích k buněčné smrti při mrtvici. Hromadění glutamátu v extracelulárním prostoru a jeho toxický účinek na neurony je důležitým článkem v řetězci patologických procesů vedoucích k buněčné smrti při mrtvicích a poraněních. Hyperstimulace glutamátových receptorů vede k narušení homeostázy vápníku, energetickému deficitu, aktivaci oxidace volných radikálů a lipidové peroxidaci neuronálních membrán (Meldrum BS, 2000; Isaev N.K. et al., 2005; Brain. Teoretické a klinické aspekty. 2003). Výsledky získané v tomto modelu jsou proto důležitým ukazatelem neuroprotektivní účinnosti studovaných látek.
Materiály a metody výzkumu
Kořeny a nadzemní část Astragalus membranosus byly sbírány v okolí Ulan-Ude (tráva – v období masového kvetení, v červenci, kořeny – v září). Suroviny byly vysušeny, rozdrceny a byly připraveny extrakty (S.Ya. Sokolov, I.P. Zamotaev, 1988). Extrakce biologicky aktivních látek z kořenové a nadzemní části rostliny byla prováděna 70% roztokem ethanolu po dobu 21 dnů při 37 °C. Výsledný extrakt byl zfiltrován, zbaven alkoholu na rotační odparce a lyofilizován při -0 °C. V práci byly použity vodné roztoky extraktů.
Vliv membránových extraktů Astragalus na glutamátovou excitotoxicitu byl studován na 7–8denních kulturách cerebelárních neuronů získaných od 7–9denních mláďat potkanů enzymo-mechanickou disociací. Technika získávání kultur je podrobně popsána (Kravtsov A.A. et al., 2009). Rozdíl byl v tom, že v této práci byly buňky pěstovány na 96jamkových destičkách, při posledním pipetování byl do kultivačního média přidán KCl. Expozice glutamátu byla provedena ve fyziologickém roztoku
následující složení (v mM): Na2HP4 – 0,35; CaCl2 – 2,3; NaCl – 136,7; KCI -5,6; NaHC3 – 11,9; glukóza – 11,1 (pH 7,5). Doba expozice byla 10 minut, kontrolní kultury byly umístěny na 10 minut do fyziologického roztoku bez glutamátu. Poté byly kultury vráceny do původního živného média a umístěny do CO2 inkubátoru na 4,5 hod. Extrakty byly ke kulturám přidány ihned po navrácení do původního živného média v konečných koncentracích 60 a 90 μg/ml, pro studium komplexu extraktů z kořenové a nadzemní části byly extrakty přidány ve stejných množstvích (30+30 a 45+45 ug/ml). Po 4,5 h byly kultury fixovány FUS a obarveny trypanovou modří. Morfologická analýza byla provedena na inverzním mikroskopu ID 03, byl zohledněn počet živých a mrtvých neuronů. Výsledky byly prezentovány jako procento intaktních neuronů. Pro každý datový bod byly použity výsledky alespoň tří nezávislých experimentů. Statistické zpracování dat bylo provedeno pomocí Studentova t-testu.
Výsledky a diskuse
Analýza získaných výsledků ukázala, že v kontrolních kulturách byl podíl živých neuronů 91,4±1,2 %. Expozice glutamátu vedla k prudkému snížení počtu přežívajících neuronů na 17,6±1,6 %. Přidání membranózních extraktů Astragalus (vzdušná část, kořen a jejich komplex) do kultivačního média v postglutamátovém období vedlo k významnému snížení odumírání cerebelárních neuronů v kultuře. Procento přežívajících neuronů, když byl astragalus přidán v koncentraci 60 ug/ml, bylo: 32,7 ± 1,3 %, 36,5 ± 2,1 %, 34,3 ± 2,1 %, při koncentraci 90 ug/ml: 37,8, 2,4 ± 42,4 %, 1,2±37,1 %, respektive 2,3±1 % (obr. XNUMX). Použití extraktů z kořene, nadzemní části, jakož i jejich komplexu v nepřítomnosti glutamátu neovlivnilo kultury mozečkových neuronů, počet živých buněk zůstal na kontrolní úrovni.
Bylo tedy zjištěno, že extrakty z kořene a nadzemní části Astragalus membranosus mají výrazný a téměř stejný neuroprotektivní účinek v případě glutamátové excitotoxicity. Účinnost neuroprotektivního působení komplexu extraktů z kořene a nadzemní části rostliny se prakticky neliší od účinnosti při samostatném použití.
Literatura uvádí použití v lidovém léčitelství jak kořenové, tak i vzdušné části Astragalus membranosus. Je však třeba upozornit na skutečnost, že právě kořen Astragalus se používá k léčbě mrtvice (Cai G. et al., 2007) a mezi moderními publikacemi věnujícími se studiu neuroprotektivních vlastností této rostliny ve kterém by byla studována vzdušná část rostliny, se nám nepodařilo najít. Mezitím naše data naznačují, že pokud jde o excitotoxicitu glutamátu, extrakty nadzemní
části astragalu a jeho kořene mají vysokou a téměř stejnou účinnost.
Rýže. 1. Vliv extraktů kořenové a nadzemní části Astragalus membranosus
o excitotoxicitě glutamátu v kulturách cerebelárních neuronů potkanů s jejich komplexním (směs) a odděleným použitím. * – R
Schopnost kořenové a nadzemní části Astragalus membranous zvyšovat odolnost neuronů vůči glutamátové excitotoxicitě in vitro, kterou jsme odhalili, poslouží jako základ pro hlubší studium této rostliny za účelem jejího efektivního využití při léčbě cerebrovaskulárních onemocnění. patologií.
1. Barnaulov O.D., Pospelová M.L. Fytoterapie v neurologii. – Petrohrad, 2009. – 320 s.
2. Vilenský B.S. Moderní taktika boje s mrtvicí. – Petrohrad, 2005. 288 s.
3. Gusev E.I., Skvortsova V.I., Stakhovskaya L.V. Problém mrtvice v Ruské federaci: doba aktivních akcí // Journal of Neurology and Psychiatry. – 2007. č. 8. S. 4-10.
4. Role mitochondrií v mechanismech toxického působení glutamátu / N.K. Isaev et al. // Biochemistry. – 2005. – T. 70. Vydání. 6. – S. 471-750.
5. Isaikin A.I. Patogenetické aspekty terapie ischemické cévní mozkové příhody // Obtížný pacient. – 2010. – V. 8, č. 4. – S. 27-30.
6. Vliv chronické intoxikace olovem na tvorbu radikálů v mozku a glutamátovou neurotoxicitu v kultuře cerebelárních neuronů / A.A. Kravtsov a kol. // Novinky z vysokých škol. Severní Kavkazská oblast. Přírodní vědy. – 2009. – č. 5. -S. 97-99.
7. Mozek. Teoretické a klinické aspekty / ed. V A. Pokrovského. – M., 2003. 536 s.
8. Klinická účinnost a antioxidační aktivita mexidolu u chronických cerebrovaskulárních onemocnění / I.N. Smirnova a další // Nervové nemoci. 2006. č. 1. S. 3336.
9. Neuroprotektivní účinek extraktů z nadzemních částí Astrgalusmembranceus a A. mongolicus (Fabaceae) pod toxickým účinkem glutamátu / A.Ya. Shurygin a další // Rostlinné zdroje. – 2012. V. 48, č. 2. – S. 273-277.
10. Cai G., Liu B., Liu W., Tan X., Rong J., Chen X., Tong L., Shen J. BuyangHuanwu Decoction může zlepšit obnovu neurologické funkce, snížit objem infarktu, stimulovat neurální proliferaci a modulovat exprese VEGF a Flk1 v transientních fokálních mozkových ischemických mozcích potkanů // Journal of Ethnopharmacology. 2007 sv. 113. S. 292-299.
11. Chan W.-S., Durairajan SSK, Lu J.-H., Wang Y., Xie L.-X., Kum W.-F., Koo I., Yung KKL, Li M. Neuroprotektivní účinky Astragalosid IV v kultuře primárních nigrálních buněk ošetřených 6-hydroxydopaminem // Neurochemistry International. 2009 sv. 55. str. 414-422.
12. Ko JK, Lam FY, Cheung AP Zlepšení experimentální kolitidy u Astragalusmembra-naceus prostřednictvím antioxidace a inhibice syntézy adhezních molekul // World J. Gastroenterol. 2005 sv. 11(37). P. 5787-5794.
13. Meldrum BS Glutamát jako neurotransmiter v mozku: přehled fyziologie a patologie // J. Výživa. 2000 sv. 130. S. 1007-1015.
14. Liu H., Chen AP Vliv injekce Astragalus na peroxidaci lipidů a aktivitu antioxidačních enzymů u pacientů s chronickým corpulmonale // Chin. J. Hosp. Pharm. 2006 sv. 26(11). P. 1340-1342.
15. Lu MC, Yao CH, Wang SH, Lai YL, Tsai CC, Chen YS Vliv Astragalusmembra-naceus u potkanů na regeneraci periferních nervů: studie in vitro a in vivo // J. Trauma. 2010 sv. 68(2). str. 434-440.
16. Luo Y., Qin Zh., Hong Zh., Zhang X., Ding D., Fu J.-H., Zhang W.-D., Chen J. Astragaloside IV chrání před ischemickým poraněním mozku na myším modelu přechodné fokální ischemie // Neuroscience Letters. 2004 sv. 363. S. 218-223.
17. Rios JL, Waterman P.G. Přehled farmakologie a toxikologie Astragalus // Výzkum fytoterapie. 1997 sv. 11. Číslo 6. S. 411-418.
18. Yu D., Duan Y., Bao Y., Wei Ch., An L. Isoflavonoidy z Astragalusmongholicus chrání buňky PC12 před toxicitou vyvolanou l-glutamátem // Journal of Ethnopharmacology. 2005 sv. 98. S. 89-94.
Shurygina Lyudmila Vasilievna – Ph.D. s.-x. Sci., Leading Scient. spolupracovník FGBOU VPO Kuban State University, Krasnodar, 350040, Stavropolskaya, 149. tel. 8(861)2378207. E-mail balizfarm@mail.ru
Kravcov Alexander Anatolievich – Ph.D. biol. vědy, vědecké spolupracovník FGBOU VPO Kuban State University, Krasnodar, 350040, Stavropolskaya, 149, tel. 8(861)2376084, e-mail balizfarm@mail.ru
Nikolaev Sergey Matveevich – doktor lékařských věd, profesor, vedoucí oddělení biologicky aktivních látek Ústavu obecné a experimentální biologie sibiřské pobočky Ruské akademie věd. 670047, Ulan-Ude, ul. Sakhyanova, 6, IOEB SB RAS, tel. (3012)433713 E-mail: smnikolaev@mail.ru.
Zlishcheva Larisa Ivanovna – kandidátka Biol. Sci., Leading Scient. spolupracovník FGBOU VPO Kuban State University, Krasnodar, 350040, Stavropolskaya, 149, tel. (861)2376084. E-mail balizfarm@mail.ru
Lobova Natalia Nikolaevna – výzkumník spolupracovník, Kuban State University, Krasnodar, 350040, st. Stavropolskaja, 149, tel. (861) 2376084, e-mail balizfarm@mail.ru
Nemchinova Elena Alexandrovna – výzkumná pracovnice. spolupracovník, LLC Baliz Pharm, 350910, Krasnodar, poz. Paškovskij, sv. Míra, 4/1, 8(861)2376084. E-mail balizfarm@mail.ru
Skorokhod Natalya Sergeevna – výzkumník. spolupracovník, LLC Baliz Pharm, 350910, Krasnodar, poz. Paškovskij, sv. Míra, 4/1, 8(861)2376084. E-mail balizfarm@mail.ru
Shurygina Luydmila Vasilevna – kandidátka zemědělských věd, vedoucí výzkumná pracovnice, vedoucí výzkumná pracovnice, Kubansky State University, Krasnodar, 350040, Stavropolskaya str., 149. ph. 8(861)2378207. E-mail balizfarm@mail.ru
Kravcov Alexander Anatolevich – kandidát biologických věd, výzkumný pracovník, Kubansky State University, Krasnodar, 350040, Stavropolskaya str., 149. ph. 8(861)2376084. E-mail balizfarm@mail.ru
Nikolaev Sergey Matveevich – doktor lékařských věd, profesor, vedoucí laboratoře bezpečnosti biologicky aktivních látek, Ústav obecné a experimentální biologie SB RAS 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str., 6; tel.: (3012) 433713. E-mail: smnikolaev@mail.ru
Zlischeva Larisa Ivanovna – kandidátka biologických věd, vedoucí výzkumná pracovnice, Kubansky State University, Krasnodar, 350040. Stavropolskaya str., 149. ph. (861) 2376084, e-mail balizfarm@mail.ru
Lobova Natalya Nikolaevna – výzkumná pracovnice, Kubansky State University, Krasnodar, 350040, Stavropolskaya str., 149. ph. 8(861)2376084. E-mail balizfarm@mail.ru
Nemchinova Elena Alexandrovna – výzkumník, LLC Baliz Pharm, 350910, Krasnodar, osada Pashkovsky, Mir str., 4/1, 8(861)2376084, E-mail balizfarm@mail.ru
Skorokhod Natalya Sergeevna – výzkumník, LLC Baliz Pharm, 350910, Krasnodar, osada Pashkovsky, Mir str., 4/1, 8(861)2376084. E-mail balizfarm@mail.ru
