ЗАВИСИМОСТЬ ПОЧЕЧНЫХ ЭФФЕКТОВ ГИСТОХРОМА У КРЫС ОТ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ДОЗЫ
https://doi.org/10.24884/1561-6274-2017-21-2-93-97
Аннотация
ЦЕЛЬ. Гистохром – отечественный антиоксидантный препарат природного происхождения. Изучение фармакологической активности гистохрома показало, что препарат имеет широкий спектр дозозависимого действия. Целью настоящего исследования стало изучение характера изменения почечных эффектов у крыс при введении различных доз гистохрома. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. Исследование проводилось на аутбредных крысах линии сток Вистар. Подопытной группе животных (n=15) в течение 10 дней подкожно вводили гистохром в дозе 1 мг/кг, а группе сравнения (n=20) – в дозе 10 мг/кг. Начиная с 3-х суток, каждые два дня наблюдения измерялись величина суточного мочеотделения, экскреции с мочой ионов Na+ и K+, экскреция креатинина, а также экскреция самого гистохрома. РЕЗУЛЬТАТЫ. При введении гистохрома в дозе 1 мг/кг регистрировалась тенденция к увеличению суточного мочеотделения. В группе сравнения усиление диуреза привело к пятикратному увеличению показателя на 7-е сутки. Динамика почечной экскреции креатинина на фоне применения 1 мг/кг гистохрома имела стабильный характер в течение всего опыта, тогда как десятикратное увеличение дозы сопровождалось достоверным ростом показателя. Натрийурез поступательно увеличивался, превышая исходные значения в 5 раз, в подопытной группе животных. В группе сравнения экскреция иона возрастала в 2 раза. Экскреции калия имела сходную динамику при использовании обеих доз гистохрома. В нативном виде гистохром в моче не определялся ни в одной из групп животных. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Результаты экспериментов показали, что характер изменения экскреторной функции почек зависит от дозы гистохрома и может быть обусловлен его метаболитами.
Для цитирования:
Талалаева О.С., Зверев Я.Ф., Брюханов В.М., Жариков А.Ю. ЗАВИСИМОСТЬ ПОЧЕЧНЫХ ЭФФЕКТОВ ГИСТОХРОМА У КРЫС ОТ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ДОЗЫ. Нефрология. 2017;21(2):93-97. https://doi.org/10.24884/1561-6274-2017-21-2-93-97
For citation:
Talalaeva O.S., Zverev I.F., Bryukhanov V.M., Zharikov A.I. DOSE-DEPENDENDENT HISTOCHROME EFFECTS OF KIDNEY IN RATS. Nephrology (Saint-Petersburg). 2017;21(2):93-97. (In Russ.) https://doi.org/10.24884/1561-6274-2017-21-2-93-97
ВВЕДЕНИЕ
Гистохром - известный отечественный лекарственный препарат природного происхождения. Согласно действующей регистрационной номенклатуре, он относится к группе антиоксидантных средств [1-3]. Вместе с тем, экспериментальные наблюдения последних лет позволяют существенно расширить понимание особенностей фармакологической активности данного препарата. Так, в недавних опытах мы установили, что гистохром в дозе 10 мг/кг оказывает выраженный мочегонный эффект, механизм которого не поддается традиционному для классических диуретиков объяснению [4, 5]. Параллельно нами было обнаружено, что в той же дозе гистохром в опытах на крысах, вопреки имеющимся представлениям, обладает не анти-, а прооксидантной активностью. В то же время, при десятикратном снижении дозировки препарата наблюдался противоположный (и хорошо согласующийся с общепринятым мнением) эффект: подавление оксидативного стресса в крови подопытных животных [6, 7]. Таким образом, мы установили зависимость влияния испытуемого препарата на процесс свободно-радикального окисления от использованной дозы. В этой связи возник вопрос, не присутствует ли подобная зависимость при действии гистохрома на функцию почек? Изучение экскреторной способности почек крыс в условиях введения 1 и 10 мг/кг гистохрома стало целью настоящего исследования.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследование проводилось в условиях хронического эксперимента на аутбредных крысах сток Вистар обоего пола в возрасте 2-3 мес и массой 200-300 г, выращенных в питомнике ГУ НИИ цитологии и генетики СО РАН (г. Новосибирск). За четыре недели до начала эксперимента животные помещались в индивидуальные клетки, приспособленные для сбора мочи, где находились в условиях стандартной лабораторной диеты, свободного потребления обычной питьевой воды, естественного освещения и температурного режима 1822 °C. В течение указанного адаптационного периода осуществлялась оценка пригодности крыс для изучения влияния лекарственного средства на экскреторную функцию почек согласно отработанной в нашей лаборатории методике [8]. По итогам такой оценки в подопытную группу для непосредственного изучения влияния гистохрома на функцию почек в дозе 1 мг/кг было отобрано 15 крыс. Введение препарата осуществлялось ежедневно на протяжении 10 дней путем подкожных инъекций. Раствор для инъекций готовился разведением заводской лекарственной формы «Гистохром® раствор для внутривенного введения 1%» обычным физиологическим раствором с таким расчетом, чтобы вводимая доза содержалась в 1 мл. В процессе исследования в подопытной группе на 3-, 5-, 7-, 9-е и 11-е сутки периода наблюдения измерялись следующие показатели: величина суточного мочеотделения, экскреция с мочой ионов Na+ и K+, экскреция креатинина, а также экскреция самого гистохрома. Экскрецию ионов Na+ и K+ оценивали методом пламенной фотометрии. Определение креатинина проводилось с использованием реакции образования основания Шиф- фа, количество которого затем детектировалось фотометрическим способом [8]. Определение экскреции гистохрома с мочой проводилось при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии на хроматографе «Милихром-А02». Результаты влияния гистохрома на функцию почек в дозе 10 мг/кг были взяты из нашего предыдущего эксперимента [8]. В данном исследовании они служили объектом сравнения.
Эксперименты выполнены с соблюдением принципов и директив Европейского сообщества (86/609/ЕЕС) и Хельсинкской декларации и в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных».
При статистическом анализе данных использовали пакет прикладных статистических программ «Statistica 7.0» («StatSoft», США). Результаты представлены в виде среднего арифметического ± ошибка средней. Статистическую значимость различий двух средних определяли с помощью критерия Вилкоксона. Нулевую статистическую гипотезу об отсутствии различий и связей отвергали при p<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Проведенные эксперименты показали, что, несмотря на длительное непрерывное введение гистохрома в дозе 1 мг/кг, прирост величины суточного мочеотделения проявлялся лишь в виде тенденции, превышая исходный уровень на 11-64% в отдельные дни наблюдения (табл. 1).
При этом все отмеченные изменения оказались недостоверными. В то же время, в группе сравнения, получавшей препарат в дозе 10 мг/кг, фиксировалось последовательное усиление диуреза, достигавшее своего максимума к 7-му дню введения, когда он превышал исходные значения почти в 5 раз. Диуретический эффект в этих условиях сохранялся даже через 1 сут после отмены препарата, превышая исходные значения более чем в 3,5 раза (табл. 2).
В отношении динамики почечной экскреции креатинина у животных, получавших гистохром в дозе 1 мг/кг, было установлено, что этот показатель также имел весьма стабильный характер в течение всего опыта. Как следует из табл. 1, фиксировались лишь небольшие колебания суточной элиминации креатинина, превышавшие исходные значения на 30%, которые не являлись статистически достоверными и что примерно соответствовало приросту суточного мочеотделения. У крыс группы сравнения в ходе эксперимента также было зафиксировано увеличение экскреции креа- тинина, параллельное росту диуреза, однако это увеличение было намного более выраженным с пиком на седьмой день введения препарата, когда описываемый показатель превосходил исходный уровень в 5,6 раза (см. табл. 2).
Иная динамика была зафиксирована в отношении почечной экскреции ионов натрия и калия при введении гистохрома в дозе 1 мг/кг (см. табл. 1). В первую очередь это касается натрийуреза. На протяжении всего эксперимента происходило поступательное увеличение выделения с мочой ионов Na+, превосходившее к середине периода наблюдения исходный уровень в 2 раза, а к концу эксперимента - в 5 раз. Отметим, что в группе сравнения на фоне сходной динамики выделения натрия с мочой прирост абсолютных цифр экскреции иона был несколько ниже, превосходя исходные показатели к концу периода наблюдения лишь в 2 раза (см. табл. 2).
Относительно экскреции калия оказалось, что при использовании обеих доз гистохрома этот показатель проявил сходную динамику, которая характеризовалась увеличением выделения иона с мочой, превышавшим исходные цифры в 1,7-1,8 раза к окончанию обоих экспериментов.
При хроматографическом анализе мочи крыс обеих групп эхинохром в нативном виде обнаружен не был (на иллюстрациях не представлено).
ОБСУЖДЕНИЕ
Рассматривая влияние на экскреторную функцию почек крыс различных доз гистохрома, можно заметить как сходные, так и различающиеся эффекты, зависящие от используемой дозы препарата. Обращает на себя внимание, что диуретическое действие в обоих случаях развивалось параллельно с увеличением экскреции креатинина. Но если при применении дозы 1 мг/кг оба отмеченных показателя продемонстрировали лишь тенденцию к росту, доза 10 мг/кг обусловила существенный и примерно одинаковый прирост как суточного мочеотделения, так и выделения креатинина с мочой. Эта связь, на наш взгляд, имеет лишь одно объяснение: диуретический эффект гистохрома носит четкий дозозависимый характер и обеспечивается увеличением скорости клубочковой фильтрации. Такое действие может быть обусловлено влиянием гистохрома на гладкую мускулатуру почечных сосудов, большее расширение которых при увеличении дозы приводит к росту почечного кровотока и скорости клубочковой фильтрации, что, в свою очередь, и результируется в развитии существенного диуретического эффекта. Эта возможность находит косвенное подтверждение в результатах, полученных S.R. Lee и соавт. Авторы исследования отмечают, что гистохром, не оказывая прямого вазодилатирующего действия, обладает антихолинестеразной активностью и пролонгирует эффект ацетилхолина [10]. В то же время, известно, что ацетилхолин увеличивает кровоток благодаря продукции эпок- сиэйкозатриеновой кислоты эндотелием сосудов. Последняя, в свою очередь, вызывая гиперполяризацию мембран, снижает тонус гладкой мускулатуры сосудов [11]. Здесь интересно отметить, что гиперполяризующий эффект характерен и для эхинохрома А [12, 13]. Таким образом, логично предположить, что гистохром обладает непрямым вазодилатирующим действием, которое вносит свой вклад в реализацию диуретического действия препарата.
Таблица 1
Влияние гистохрома в дозе 1 мг/кг на экскреторную функцию почек у крыс (n=15)
Дни наблюдения |
Показатель |
|||
---|---|---|---|---|
Диурез, мл/сут |
Экскреция креатинина, (ммоль/сут) |
Экскреция Na+ (мкмоль/сут) |
Экскреция K+ (мкмоль/сут) |
|
Исходный уровень |
3,6 ± 0,73 |
5,5 ± 0,77 |
38 ± 1,2 |
262 ± 32,7 |
3-и сутки |
4,5±0,85 |
7,1±1,37 |
23±5,3 |
527±47,3* |
5-е сутки |
5,4±0,91 |
7,2±0,84 |
83±34,5 |
455±64,2* |
7-е сутки |
5,0±1,05 |
7,0±1,72 |
79±23,3 |
380±38,7* |
9-е сутки |
5,9±0,93 |
7,0±1,04 |
188±49,7* |
450±46,5* |
11-е сутки |
4,0±0,70 |
6,9±0,83 |
195±45,9* |
372±35,3* |
Примечание. Здесь и в табл. 2: звездочками обозначены достоверные отличия от показателей исходного уровня (p<0,05).
Таблица 2
Влияние гистохрома в дозе 10 мг/кг на экскреторную функцию почек у крыс (n=20)
Дни наблюдения |
Показатель |
|||
---|---|---|---|---|
Диурез, мл/сут |
Экскреция креатинина, (ммоль/сут) |
Экскреция Na+ (мкмоль/сут) |
Экскреция K+ (мкмоль/сут) |
|
Исходный уровень |
2,9±0,40 |
3,3±0,34 |
37,7±3,20 |
496±32,1 |
3-и сутки |
6,1±1,03 |
2,3±0,28 |
31,4±2,93 |
464±65,5 |
5-е сутки |
11,4±1,88 |
9,2±1,38 |
32,7±4,07 |
492±42,8 |
7-е сутки |
15,2±2,05 |
18,6±2,24 |
45,4±4,27 |
571±53,6 |
9-е сутки |
12,1±1,57 |
12,7±2,71 |
57,0±11,7 |
797±59,3 |
11-е сутки |
11,6±1,50 |
10,8±1,91 |
74,5±12,62 |
870±66,3 |
Относительно экскреции калия существенных различий в наших экспериментах выявлено не было. Этот факт указывает на то, что калийурез, возникающий в условиях длительного введения гистохрома, обусловлен угнетением его канальцевой реабсорбции. Очевидно, этот процесс оказался весьма чувствительным уже к воздействию дозы препарата 1 мг/кг, и ее увеличение не смогло обеспечить существенную прибавку калийуретического эффекта.
Касаясь влияния гистохрома на экскрецию натрия, отметим, что его усиление также обусловлено снижением канальцевой реабсорбции, что привело к развитию натрийуретического эффекта в обоих экспериментах. При этом было зафиксировано, что меньшая доза препарата вызывала более выраженное увеличение выделение этого иона с мочой. Не исключено, что такое парадоксальное, на первый взгляд, действие можно объяснить следующим образом. Установлено, что гистохром изменяет электрофизиологические свойства люминальной мембраны почечных канальцев, подавляя пассивный транспорт натрия из просвета канальца внутрь клетки и снижая, таким образом, концентрацию катионов, индуцирующих активность АТ- Фаз, необходимую для последующего активного переноса иона через базальную мембрану канальца. В пользу такой возможности говорят литературные данные относительно АТФ-протекторного действия эхинохрома А [14]. Что же касается изменения пассивной проницаемости люминальной мембраны клетки канальца, она может изменяться в результате не так давно выявленного нами мембраностабилизирующего действия гистохрома [15]. Интересно, что в других наших экспериментах более выраженное антиоксидантное действие гистохрома также проявлялось в меньшей дозе [6]. Не исключено, что подобный эффект мы наблюдали и в отношении влияния различных доз гистохрома на экскрецию натрия.
Наконец, отсутствие нативного гистохрома в моче крыс, получавших препарат в дозах как 1 мг/ кг, так и 10 мг/кг, дает право утверждать, что выявленные нами эффекты в отношении экскреторной функции почек обусловлены метаболитами препарата, которые определить не удалось. Вполне возможно, что различные метаболиты гистохрома, образующиеся в процессе биотрансформации у крыс, по-разному влияют на изученные параметры почечной функции.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты проведенных экспериментов показали, что характер изменения экскреторной функции почек зависит от дозы гистохрома. Тенденция к увеличению суточного диуреза при введении 1 мг/кг препарата трансформировалась в достоверное увеличение показателя при десятикратном увеличении дозы. В обоих случаях диуретическое действие развивалось параллельно с увеличением экскреции креатинина. Вероятной причиной описанного явления может быть увеличение почечного кровотока вследствие возможного вазодилатирующего эффекта гистохрома. Изменение экскреции ионов, выявленной в эксперименте, вероятно, обусловлено угнетением канальцевой реабсорбции. При этом увеличение дозы препарата сопровождалось усилением эффекта. Отсутствие нативного гистохрома в моче позволяет предположить, что описанные эффекты обусловлены метаболитами препарата.
Список литературы
↑1. http://grls.rosminzdrav.ru/Grls_View_v2.aspx?idReg=38019&t=
↑2. Мищенко НП, Федореев СА, Багирова ВЛ. Новый оригинальный отечественный препарат гистохром. Химфармацевт журн 2003:37(1): 49-53 [Mishchenko NP, Fedoreev SA, Bagirova VL. Novy`i` original`ny`i` otechestvenny`i` preparat gistokhrom. Him.-farmatcevt. zhurn 2003:37(1): 49-53].
↑3. Большая Российская энциклопедия лекарственных средств, Москва,2001, «Ремедиум», том 2, с.171 [Bol`shaia Rossii`skaia e`ntciclopediia lekarstvenny`kh sredstv, Moskva,2001, «Remedium», tom 2, s.171]
↑4. Талалаева ОС, Жариков АЮ, Федореев СА и др. Влияние гистохрома на экскреторную функцию почек в эксперименте. Бюлл сибирск мед 2011; (5): 101-104 [Talalaeva OS, Zharikov AIU, Fedoreev SA i dr. Vliianie gistokhroma na e`kskre-tornuiu funktciiu pochek v e`ksperimente. Biull. sibirskoi` meditciny` 2011; (5): 101-104.]
↑5. Патент. № 2408367 РФ. Диуретическое средство / Лампатов ВВ, Жариков АЮ, Федореев СА, Мищенко НП; опубл. 10.01.2011 [Pat. № 2408367 RF. Diureticheskoe sredstvo / Lampatov VV, Zharikov AIu, Fedoreev SA, Mishchenko NP; opubl.10.01.2011]
↑6. Талалаева ОС, Мищенко НП, Брюханов ВМ и др. Влияние гистохрома на процесс свободнорадикального окисления в эксперименте. Бюлл СО РАМН 2011:3(31):6367 [Talalaeva OS, Mishchenko NP, Briuhanov VM i dr. Vliianie gistokhroma na pro-tcess svobodnoradikal`nogo okisleniia v e`ksperimente. Biull. SO RAMN 2011:3(31):63-67]
↑7. Талалаева ОС. О взаимосвязи противовоспалительного и антиоксидантного эффектов гистохрома. Вестн уральск мед акад науки 2011; 3(1): 48 [Talalaeva OS. O vzaimosviazi protivovospalitel`nogo i antioksidantnogo e`f-fektov gistokhroma. Vestneyk ural`skoi` meditcinskoi` akademicheskoi` nauki. 2011; 3(1): 48]
↑8. Брюханов ВМ, Зверев ЯФ, Лампатов ВВ, Жариков АЮ. Методические подходы к изучению функции почек в эксперименте на животных. Нефрология 2009; 13(3): 52-62 [Briuhanov VM, Zverev IAF, Lampatov VV, Zharikov AIU. Metodicheskie podhody` k izucheniiu funktcii pochek v e`ksperimente na zhivotny`kh. Nefrologiia 2009; 13(3): 52-62]
↑9. Хафизьянова РХ. Математическая статистика в экспериментальной и клинической фармакологии. Медицина, М., 2006; 373 с [Hafiz`ianova RKH. Matematicheskaia statistika v e`ksperimental`noi` i clini-cheskoi` farmakologii. Meditcina, M., 2006; 373 s]
↑10. Lee SR, Pronto JR, Sarankhuu B-E et al. Acetylcholinesterase Inhibitory Activity of Pigment Echinochrome A from Sea Urchin Scaphenus mirabilis. Mar Drugs 2014:12:3560-3573. https://doi.org/10.3390/MD12063560
↑11. Campbell WB, Fleming I. Epoxyeicosatrienoic acids and endothelium-depended response. Pflugers Arch 2010:459(6):88195. https://doi.org/10.1007/s00424-010-0804-6
↑12. Sedova K, Bernikova O, Azarov J et all. Effects of echinochrome on ventricular repolarization in acute ischemia. J Electrocardiol 2015:48(2):181-186. гиперполяризация
↑13. Мищенко НП, Федореев СА, Запара ТА и др. Влияние гистохрома и эмоксипина на биофизические свойства электровозбудимых клеток. Бюлл эксперим биол и мед 2009:147(2):155-159 [Mishchenko NP, Fedoreev SA, Zapara TA i dr. Vliianie gistokhroma i e`moksipina na biofizicheskie svoi`stva e`lektrovozbudimy`kh cletok. Biull. e`ksperim. biol. i med. 2009:147(2):155-159]
↑14. Афанасьева ТА, Ласукова ТВ, Чернявский АМ. АТФсберегающий эффект гистохрома при острой ишемии миокарда больных ишемической болезнью сердца. Бюлл эксперим биол и мед 1997:124(12):669-671 [Afanas`eva TA, Lasukova TV, Cherniavskii` AM. ATF-sberegaiushchii` e`ffekt gis-tokhroma pri ostroi` ishemii miokarda bol`ny`kh ishemicheskoi` bolezn`iu serdtca. Biull. e`ksperim. biol. i med. 1997:124(12):669-671]
↑15. Талалаева ОС, Зверев ЯФ, Замятина СВ, Брюханов ВМ и др. Влияние гистохрома на осмотическую резистентность эритроцитов в эксперименте in vitro in vivo. Сиб мед журн 2012:27(4):70-74 [Talalaeva OS, Zverev IAF, Zamiatina SV, Briuhanov V.M. i dr. Vliianie gisto-khroma na osmoticheskuiu rezistentnost` e`ritrotcitov v e`ksperimente in vitro in vivo. Sib.med zhurnal 2012:27(4):70-74]
Для цитирования:
Талалаева О.С., Зверев Я.Ф., Брюханов В.М., Жариков А.Ю. ЗАВИСИМОСТЬ ПОЧЕЧНЫХ ЭФФЕКТОВ ГИСТОХРОМА У КРЫС ОТ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ДОЗЫ. Нефрология. 2017;21(2):93-97. https://doi.org/10.24884/1561-6274-2017-21-2-93-97
For citation:
Talalaeva O.S., Zverev I.F., Bryukhanov V.M., Zharikov A.I. DOSE-DEPENDENDENT HISTOCHROME EFFECTS OF KIDNEY IN RATS. Nephrology (Saint-Petersburg). 2017;21(2):93-97. (In Russ.) https://doi.org/10.24884/1561-6274-2017-21-2-93-97