Махендра Ядав

От катедрата по фармакология, J. L. Chaturvedi Pharmacy College, Nagpur, Maharashtra, India

екстракти

Виджай Д Гулкари

1 Катедра по фармакогнозия, фармацевтичен колеж J. L. Chaturvedi, Нагпур, Махаращра, Индия

Manish M Wanjari

2 Катедра по фармакология, Национален изследователски институт за развитие на човешките ресурси в Аюрведа – Сидда, Гуалиор, Мадхя Прадеш, Индия

Резюме

Заден план:

Bryophyllum pinnatum, известен като Pattharcaṭṭa, се използва традиционно в етномедицинските практики за лечение на бъбречни камъни и пикочна недостатъчност.

Настоящото проучване оценява ефекта на Bryophyllum pinnatum върху индуцираните от етилен гликол (EG) бъбречни камъни при плъхове.

Материали и методи:

Бъбречните калкули се предизвикват при плъхове чрез прилагане на 0,75% EG в питейна вода и се третират перорално със стандартно лекарство Cystone (750 mg/kg) или алкохолни и хидро-алкохолни екстракти в дози 100, 200 и 400 mg/kg за 28 дни. Регистрирани са седмични телесни тегла. На 29 ден уролитиазата се потвърждава чрез оценка на параметрите на урината (обем на урината, рН, пикочна киселина, калций, фосфор, оксалат, магнезиев и креатининов клирънс), серумни биохимични параметри (креатинин, пикочна киселина, урея, калций, фосфор и магнезий), параметри на оксидативен стрес и хистология на бъбреците.

Резултати:

Лечението с екстракти отслабва индуцираното от ЕГ намаляване на телесното тегло и повишаване на параметрите на урината (пикочна киселина, калций, фосфор и оксалат) и серумни биохимични параметри (креатинин, пикочна киселина, урея, калций, фосфор и магнезий). Лечението с екстракт също обръща индуцираното от ЕГ намаляване на обема на урината, рН, магнезиевия и креатининовия клирънс, окислителните и хистологичните увреждания на бъбреците. Резултатите са сравними със стандартното лекарство Cystone. Резултатите показват, че приложението на EG е причинило образуването на бъбречни камъни, което се предотвратява чрез лечение с екстракти. Наблюдаваният антилитиатичен ефект може да се дължи на наличието на високо съдържание на феноли, флавоноиди и сапонини в екстрактите.

Заключение:

Листата на Bryophyllum pinnatum показват превантивен ефект срещу образуването на бъбречни камъни и утвърждават неговата етномедицинска употреба при пикочни нарушения. Освен това подкрепя терапевтичния му потенциал за лечение на уринарни камъни.

Въведение

Бъбречните или пикочните камъни, наричани още уролитиаза, са състояния, които включват процеса на образуване и задържане на камъни в бъбреците, пикочния мехур и/или уретрата, което води до бъбречна колика, задържане на урина и болка в корема и хълбока. [1 ] Смята се, че това се случва при приблизително 12% от световното население и 50% от честотата на рецидиви за 5-10 години лечение. [2] Патогенезата на уролитиазата включва дисбаланс между промоторите и инхибиторите на кристализацията в бъбреците. [3] Механизмът на образуване на зъбни камъни е сложен процес, свързан с пренасищане, нуклеация, агрегация, растеж и задържане на кристали в бъбречните каналчета. [4] Сред камъните в урината повечето камъни са калциевият оксалат (CaOx). [5] Етиопатогенезата на бъбречните калкули е многофакторна, включваща анатомични, екологични, инфекции, метаболитни и хранителни навици. [2,6,7]

Медицинското или хирургичното отстраняване на камъни и екстракорпоралната литотрипсия с ударна вълна са най-новите възможности за лечение и лечение на такива каменни заболявания. Но те са скъпи, създават различни странични ефекти и също така не предотвратяват повторното образуване на камъни. [8,9] Следователно нараства интересът към използването на лечебни растения за корекция на каменни заболявания и заболявания. Аюрведичната система на медицината също препоръчва използването на различни лечебни растения и техните формулировки за лечение на пикочни камъни и бъбречни заболявания. [10,11]

Bryophyllum pinnatum (Lam.) Oken (Crassulaceae) е многогодишна билка, известна като Zakhm-e-hyat, pattharcaṭṭa и parṇabīja. Другите синоними са Bryophyllum calycinum и Kalanchoe pinnata. Той е широко разпространен в Мадагаскар, тропическа Африка, тропическа Америка, Индия, Китай и Австралия. [12] В Аюрведа растението е известно още като Пандангабхеда, което означава „разтворител на камъни“. [13] Листата на Bryophyllum pinnatum се използват широко в традиционните и етномедицински практики за лечение на пикочна недостатъчност и камъни. Сокът от пресни листа или заедно с праха от 2-3 черни чушки (Piper nigrum Linn.) Се използва като фолклорно лекарство от различни племена от Muzaffarnagar (Uttar Pradesh), [14] Midnapur [15] и Murshidabad [16] от Западна Бенгалия, Аурангабад (Махаращра), [17] хора от Натх [18] и соновалски качари от Bhekulajanvillage в област Дибругарх [19] на Асам за лечение на камъни в бъбреците и жлъчния мехур. Листата се използват и от племена в Тринидад и Тобаго, Нигерия [20] и окръг Мианвали в Пакистан [21] в етномедицински практики за лечение на уринарни камъни. Освен това листата на това растение представляват важна част от полибилковите състави, които се използват за антилитиатични цели. [22,23]

Известно е, че листата притежават невроседативни и мускулни релаксанти, [24] антимикробно, [25] противоязвено, [26] контрактилитет на матката, [27] антиноцицептивно, противовъзпалително и антидиабетно, [28] антихипертензивно [29] и нефропротективно [30] действие . Лечебните и фармакологичните свойства на Bryophyllum pinnatum се приписват на присъствието на алкани, алканоли, тритерпени и стероли, [31] тритерпеноиди и фенантрени, [32] флавоноиди, [25] буфадиенолиди, [33] алкалоиди, гликозиди и липиди. ]

Преди това Yasir et al. съобщава ин витро инхибиторна активност на листата на Bryophyllum pinnatum върху кристализация на калциев оксалат. [35] С оглед на традиционната и етномедицинска употреба на листа от Bryophyllum pinnatum за лечение на камъни в бъбреците и пикочния мехур, както и на уринарната недостатъчност, се смяташе, че си струва да се проучи ефектът му върху експериментално индуциран литичен модел in vivo. Следователно, настоящото проучване оценява ефектите на алкохолните и хидроалкохолните екстракти от Bryophyllum pinnatum leaves върху образуването на уринарни камъни (уролитиаза) в литиаза, предизвикана от етилен гликол при плъхове.

Материали и методи

Наркотици и химикали

Етиленгликол (Qualigens Fine Chemicals, Мумбай), Cystone (The Himalaya Drug Company, Бангалор), комплект за оценка на креатинина (Merck Specialties Pvt. Ltd., Мумбай), карбамид, пикочна киселина, калций, фосфор за оценка (ERBA диагностика Mannheim, GmbH, Германия) и комплект за оценка на магнезия (Lab-Care Diagnostics (India) Pvt. Ltd., Valsad) са доставени от местния пазар. Всички други химикали, използвани в експеримента, са от най-висок клас на пазара.

Растителен материал

Листа от Bryophyllum pinnatum са събрани от лечебната градина на фармацевтичния колеж J. L. Chaturvedi, Нагпур и са удостоверени от д-р Vinayak Naik, старши таксономист, Piramal Life Sciences Ltd., Мумбай. Образец на ваучер бр. MY/BPL/2012 е депозиран в хербария.

Приготвяне на екстрактите

Около 500 g пресни листа бяха накиснати отделно в етанол и вода: етанол (30:70) в запушалка за 3 дни (мацерация) с чести разбърквания. Разтворите се филтрират, за да се получат съответно алкохолен екстракт (AlcE) и хидроалкохолен екстракт (HAlcE). Екстрактите се сушат в ротационен изпарител и се съхраняват в ексикатори за по-нататъшна употреба.

Предварителна и количествена оценка на фитосъставките

AlcE и HAlcE са изследвани за наличие на въглехидрати, протеини, феноли, флавоноиди, сапонини, гликозиди, алкалоиди, терпеноиди и стероиди, използвайки стандартни процедури. [36] Общото фенолно съдържание на екстрактите се определя спектрометрично по метода на Фолин – Чиокалтеу [37] и се изразява като процент еквивалент на галова киселина. Общото съдържание на флавоноиди се определя чрез колориметричен анализ на алуминиев хлорид [38] и се изразява като процент на еквивалент на рутин в екстракти. Общите сапонини се определят съгласно описания по-рано метод на Обадони и Очуко и се изразяват като процент на сапонини в екстракти. [39]

Експериментални животни и етично одобрение

Мъжки плъхове-албиноси Wistar (150–200 g) са избрани за оценка на проучването за остра орална токсичност и антилитиатична активност. Животните бяха аклиматизирани в стандартни лабораторни условия при температура 25 ± 2 ° C с относителна влажност 50% при 12 h светлина: 12 h тъмен цикъл. Те бяха снабдени с редовни стандартни фуражи и питейна вода ad libitum. Всички протоколи и експерименти бяха одобрени от Институционалния комитет по етика на животните (одобрение № JLCCP/IAEC/2012–13/13) и проведени в съответствие с етичните насоки, предоставени от Комитета за целите на контрола и надзора на експериментите върху животни, Ню Делхи.

Изследване на остра токсичност

Проведено е проучване за остра орална токсичност (граничен тест) за AlcE и HAlcE съгласно указанията на Организацията за икономическо сътрудничество и развитие (OECD) 423 [40]. Плъховете на гладно през нощта (n = 3) се прилагат с AlcE и HAlcE в граничната доза от 2000 mg/kg, перорално и се наблюдават за период от 72 часа и след това до 14 дни за поведенчески, неврологични, автономни профили и за всякаква леталност или умиращо състояние. [41]

Индукция на бъбречни камъни

Бъбречните калкули се индуцират чрез прилагане на 0.75% v/v етиленгликол (EG) в питейна вода ad libitum в продължение на 28 последователни дни, съгласно методите, описани по-горе. [42]

Експериментален дизайн

Плъховете бяха разделени на девет групи (n = 6) и EG (0.75% в питейна вода) беше прилаган в група II – IX в продължение на 28 дни.

Група I служи като нормален контрол и получава само питейна вода

Група II служи като литичен контрол и получава превозно средство с екстракти

Група III, лекувана едновременно със стандартно лекарство, цистон (750 mg/kg) [11]

Група IV до VI, лекувани едновременно с AlcE в дози от 100, 200 и 400 mg/kg телесно тегло

Група VII до IX, лекувани едновременно с HAlcE в дози от 100, 200 и 400 mg/kg телесно тегло.

Всички дози се приготвят в дестилирана вода, като се използва 1% твин 80 като суспендиращо средство и се прилага ежедневно, орално в продължение на 28 дни. По време на експерименталния период се записва седмично телесно тегло на всеки плъх. На 29-ия ден бяха оценени биохимичните оценки на урината и серума, параметрите на оксидативен стрес и хистологията на бъбречните тъкани.

Телесно тегло

Телесното тегло на всеки плъх се записва по време на експерименталния период, веднъж преди лечението и всяка седмица по време на лечението. Процентната промяна в телесното тегло на всяко животно се изчислява седмично, както следва:

Където ΔBW е разликата в телесното тегло за един интервал от време, а IB е първоначалното телесно тегло на плъх в началото на лечението.

Биохимични показатели на урината

На 28-ия ден от експеримента всички животни бяха държани индивидуално в метаболитни клетки със свободен достъп до питейна вода. Взеха се проби от урина за 24 часа. Обемът на урината и рН (с помощта на ленти за рН на Urodip, ERBA диагностика Mannheim, GmbH, Германия) бяха определени. Капка конц. HCl се добавя към урината, преди да се съхранява при -20 ° C. Урината се анализира за пикочна киселина, калций, фосфор, магнезий и креатинин, като се използват търговски биохимични комплекти. Оксалатът се определя спектрофотометрично. [43] Креатининовият клирънс (ml/min) се изчислява по следната формула: [44]

Биохимични параметри на серума

На 29-ия ден от експеримента, плъховете се упояват и се вземат кръвни проби от ретро-орбиталната област. Серумът се отделя чрез центрофугиране и се анализира за креатинин, пикочна киселина, урея, калций, фосфор и магнезий, като се използват търговски биохимични комплекти.

Бъбречен хомогенат и хистопатологичен анализ

Плъховете бяха жертвани и бъбреците бяха отстранени. Взема се левият бъбрек и се измива старателно с ледено студен 0,1 М фосфатно буфериран физиологичен разтвор (рН 7,4). Попива се на сухо и се хомогенизира в 1,15% KCI, за да се получи 10% w/v суспензия. Тази суспензия се центрофугира при 16000 × g в охлаждаща центрофуга при 0 ° С. Получената супернатанта беше допълнително използвана за оценка на малондиалдехид (MDA), [45] глутатион (GSH), [46] каталаза (CAT) [47] и супероксиддисмутаза (SOD). [48] Съдържанието на протеин в супернатанта е оценено по метода на Biuret. [49] MDA и GSH се изразяват като nmol/mg протеин, а SOD и CAT се изразяват като U/mg протеин. За да се потвърди честотата на литиаза, десният бъбрек на всяко животно е консервиран в 10% неутрализиран формалин за по-нататъшно хистопатологично изследване. Изолираният бъбрек се вгражда в парафин и се нарязва на 5 µm тънки участъци и се оцветява с оцветител с хематоксилин-еозин. Слайдовете бяха изследвани под бинокулярен микроскоп за хистопатологични промени в бъбречната архитектура, бъбречна клетъчна и тубулна некроза и наличие на калциеви оксалатни кристали.

Статистически анализ

маса 1

Ефект на екстракти от листа на Bryophyllum pinnatum върху телесното тегло на плъхове срещу индуцирани от етилен гликол бъбречни калкули

Ефект върху параметрите на урината

Имаше значително (p Таблица 2]. Групата, лекувана с Cystone, показа значителна (p Таблица 2]. Приложение на AlcE или HAlcE (100, 200 и 400 mg/kg) значително (p Таблица 3]. Лечението с AlcE (200 и 400 mg/kg) или HAlcE (100, 200 и 400 mg/kg) значително намаляват серумните нива на креатинин (p Таблица 4). Лечението с AlcE и HAlcE (200 и 400 mg/kg) значително (p Фигура 1 изобразява представителни фотомикрографии на микроскопски наблюдения на бъбреците. Не е имало хистопатологични промени в бъбречните тубули, гломерулите и кръвоносните съдове при нормална група плъхове [Фигура 1а]. Индуцираната от ЕГ литична група показва наличието на CaOx кристали в лумена на тубулите, придружено от възпаление и отливка образуване, което причинява разширяване на тубулите и кръвоносните съдове. Литичната група също разкрива наличието на кристали в интерстициалните пространства с умерена до изразена гломерулна конгестия и тубулна дегенерация [Фигура 1b]. Много малко или никакво отлагане на кристали и cha nges в архитектурата на бъбреците са открити в третирани с цистон [Фигура 1c], AlcE (400 mg/kg) [Фигура 1d] и HAlcE (400 mg/kg) [Фигура 1e] в сравнение с контролна група с литична група.

Ефект на екстракт от листа на Bryophyllum pinnatum върху хистологията на бъбреците. (а) нормален контрол, показващ нормална клетъчна структура, (б) литичен контрол, показващ кристал CaOx, посочен със стрелка с умерена до изразена клетъчна дегенерация, (в) обработен с цистон не показва кристални отлагания и почти нормална бъбречна архитектура, (d) AlcE 400 mg/kg третирани показаха много малко или никакви кристални отлагания, (e) HAlcE 400 mg/kg третирани не показаха кристално отлагане и нормална структура (× 400)

Дискусия

Bryophyllum pinnatum е известен като Pattharcaṭṭa в традиционните индийски системи на медицина, което предполага неговото свойство да чупи камъни. Листата на растението се използват широко от племената и други популации за лечение на камъни. Въпреки широкото му традиционно използване, научните изследвания са ограничени, за да очертаят неговия антилитиатен ефект. Настоящото проучване е предприето, за да обоснове етномедицинската употреба на листа от Bryophyllum pinnatum при камъни в бъбреците и уринарна недостатъчност в традиционните практики. Настоящото изследване показва подобряващ ефект на алкохолни и хидроалкохолни екстракти от Bryophyllum pinnatum чрез предотвратяване на индуцирани от ЕГ промени в телесното тегло, биохимичните параметри на урината и серума, оксидативен стрес и хистология на бъбреците.

Намаленото телесно тегло в литичната контролна група показва EG токсичност, която е причинила отлагане на оксалат във вътреклетъчните пространства, водещо до метаболитни нарушения и клетъчно увреждане. [50,51] Лечението с AlcE и HAlcE предотвратява загубата на тегло, причинена от EG.

EG увеличава активността на оксидазата на гликолова киселина, което води до образуването на гликолат и оксалат, които увеличават свободните радикали, липидната пероксидация и азотните вещества (креатинин, урея и пикочна киселина), което в крайна сметка води до остра тубулна некроза в бъбреците на плъхове. [50, 55] Серумните нива на креатинин, урея и пикочна киселина са били повишени в литиатна група, което показва значителни бъбречни увреждания. Намалените нива на тези азотни вещества поради екстракти или лечение с цистон предполагат предотвратяване на бъбречно увреждане. Ефектът на екстракта е в съгласие с по-ранно проучване [54], където водният екстракт от Bryophyllum pinnatum проявява инхибиторен ефект върху серумния креатинин и урея. Лечението с AlcE и HAlcE възстановява нивата на калций, фосфор, оксалат и магнезий по дозозависим начин, като по този начин предотвратява и намалява риска от литиаза. Този ефект е по-изразен при HAlcE в сравнение с AlcE, вероятно поради наличието на сапонини и други съставки. [56]

Съобщава се, че приложението на EG допринася за повишено производство на реактивни кислородни форми (ROS) и оксидативен стрес в бъбреците. [55] Беше забелязано, че приложението на EG повишава съдържанието на MDA и намалява активността на антиоксидантните ензими в бъбреците на литичната контролна група. Cystone или AlcE и HAlcE значително намаляват оксидативния стрес чрез намаляване на нивото на MDA и възстановяване на промените в съдържанието на GSH и активността на CAT и SOD. Намалената липидна пероксидация и повишената активност на антиоксидантните ензими от цистон или екстракти показват техния превантивен ефект срещу окислително увреждане. По този начин екстрактите или лечението с цистон предотвратяват увреждането на бъбречната тъкан, причинено от EG.

Заключение

Екстрактите от листа на Bryophyllum pinnatum проявяват превантивен ефект върху индуцираното от етилен гликол образуване на бъбречни камъни. Антилитичният ефект на екстрактите може да бъде чрез разтваряне на предварително оформени камъни и/или предотвратяване образуването на кристали CaOx и антиоксидантна активност. Това проучване потвърждава етномедицинската употреба на листата на Bryophyllum pinnatum при лечение на пикочни камъни.