Резюме

Въведение

Тъй като сър Уилям Уидинг предполага, че дигиталисът може да бъде от полза при пациенти със сърдечни оплаквания през 1785 г., сега те се използват за медицински цели повече от 200 години. Днес дигоксинът и дигитоксинът са единствените сърдечни гликозиди, които се предлагат по лекарско предписание. Сърдечните гликозиди обаче са широко достъпни в някои ботанически продукти и други естествени вещества. 1

Сърдечните гликозиди показват голям потенциален терапевтичен ефект, като антипаразитни, 2 антимикробни, 3 анти-ХИВ, 4 и значителна противоракова активност. 5 Ракът засяга хиляди хора и лекарствената терапия е от основно значение за увеличаване на преживяемостта или пълното излекуване от него. Неотдавнашните прегледи подчертаха новите терапевтични приложения на сърдечните гликозиди, по-специално натрупването in vitro и in vivo проучвания, отчитащи антитуморна активност. Първото поколение противоракови лекарства на основата на гликозиди е в клинични изпитвания. 6

Adonis aestivalis (лятно фазаново око) е едногодишно растение с тревист растеж, което расте около 40 см височина и цъфти от май до август с тъмночервени цъфтежи с тъмни центрове и има линейни резбовидни листчета (фиг. 1). Въпреки че A. aestivalis има по-ниски концентрации на сърдечни гликозиди в сравнение с фалшивата чемерика (A. vernalis), тя остава отровно растение и трябва да се използва само лекарствено под медицинско наблюдение. Инфузиите от A. aestivalis се използват като диуретик, сън и против кашлица. Видовете Adonis се използват за създаване на лекарства за стимулиране на сърдечната функция. Използваното вещество е подобно на това на Дигиталис (наперстник) и често се предписва на негово място, за да се избегнат дългосрочните ефекти на получените от дигиталис лекарства. 7

сърдечно-съдови

Листа, цветя и плодове на Adonis aestivalis

Според предишното фитохимично проучване надземните части на A. aestivalis съдържат четири карденолида. Съобщава се, че 8 семена от A. aestivalis съдържат нов карденолид (3β, 5α, 14β, 17β-тетрахидроксикард-20, 22-енолид), два нови гликозида, строфантидин хексагликозид и строфантидин 3-O-β-D-глюкопиранозид. 9

Въпреки използването му в традиционната медицина, няма данни за биологичната активност на надземните части на A. aestivalis. Твърдението за терапевтичен успех на растението при лечението на сърдечно-съдови заболявания не е изследвано научно. Това ни подтикна да проучим предполагаемите сърдечно-съдови ефекти на хидроалкохолен екстракт от този вид при обезболени овце, както и да оценим общите му токсични ефекти.

Материали и методи

Свежите и ненатрошени въздушни части от A. aestivalis са събрани в окръг Западен Азербайджан (Урмия), Иран и са удостоверени в звено за таксономия, Основен научен колеж на университета Тарбиат Модарес, Техеран, Иран. Цели растения се сушат и смилат в чукова мелница, след което се накисват в 70% етанол и се държат при стайна температура в продължение на седем дни. За завършване на екстракцията се смесва два пъти дневно. Тази процедура се повтаря четири пъти и комбинираният етанолов екстракт се изпарява до сухо на ротационен изпарител, поддържащ температурата между 45 и 50 ° С, и се получава тъмнокафяв полутвърд остатък. Чистият хидроалкохолен екстракт от A. aestavalis (AAHE) се поддържа защитен от светлина в хладилник при 4 ˚C. Установихме, че добивът на екстракт е около 9,25%. Екстрактът се разтваря във физиологичен разтвор за оценка на биологичните дейности.

Животни. Експерименталният протокол е одобрен от Експерименталната комисия по етика на използването на животни от Факултета по ветеринарна медицина, Университет Урмия, Урмия, Иран. Здрави мишки албиноси от двата пола, с тегло 18-33 g, са получени от Института за пасища, Техеран, Иран. Животните бяха настанени по трима в клетка и бяха контролирани фотопериодът (светлина от 06:00 до 18:00 часа), циркулацията на въздуха и стайната температура (24 ± 1 ˚C). Всички животни имаха свободен достъп до чешмяна вода и стандартна диета за гризачи.

В това проучване са използвани шест здрави, възрастни мъжки овце със смесена порода със средно телесно тегло 33 kg (диапазон: 30 до 37 kg). Всички овце са оценени като здрави въз основа на физически преглед, пълна кръвна картина, биохимичен профил и електрокардиографско (ЕКГ) изследване. Овцете са били хранени със сенен концентрат два пъти дневно и са имали достъп до вода ad libitum. Животните бяха подготвени да останат в странично полегнало положение.

Тестове за остра токсичност и поведенческа активност при мишки. Проведени са пилотни тестове за определяне на дозата на екстракта, който ще се прилага при мишки. Постигнати са максималната доза AAHE, без смърт и минималната доза, която е довела до 100% смърт. От тях, подходящи концентрации на екстракт, разтворен във физиологичен разтвор, съдържащ 0,1, 1,6, 2,9, 3,5 и 5,0 g kg -1 AAHE, се дават интраперитонеално (IP) на 6 групи от по 5 мишки всяка. Животните са наблюдавани за симптоми на токсичност и смъртност в рамките на 24 до 72 часа. LD50 се изчислява въз основа на метода на Lorke. 10 Наблюдението продължи 14 дни, за да се потвърди, че броят на животните на доза, които са останали живи, не се е променил. Оценените поведенчески профили и профили на ЦНС бяха: спонтанно отглеждане и поддържане, доказателства за спокойствие и седация, загуба на рефлекс на гърчене и продължителност на съня.

Измерване на кръвното налягане (АН) и електрокардиография при анестезирани овце. Всички овце бяха анестезирани, като първо бяха приложени интравенозно 30 mg kg -1 от 5% разтвор на натриев пентобарбитал (Sigma, Сейнт Луис, МО, САЩ), последвани от малки допълнителни дози, ако е необходимо.

Лявата бедрена артерия е канюлирана с полиетиленова тръба PE-50 (Clay Adams, Parsippany, NJ, USA), пълна с хепаринизиран физиологичен разтвор (60 IU mL -1), който е свързан с преобразувател на налягане (Модел MLT844; ADInstruments, Сидни, Австралия), свързан с мостов усилвател (модел ML224; ADInstruments, Сидни, Австралия). Преобразувателите на налягане се калибрират с медицински манометър преди всяко проучване, като нулевото ниво е настроено на гръдния вход на странично полегналите овце. Средното артериално налягане (MAP) се изчислява от данните за BP, взети при офлайн анализ като:

Кръвно налягане = диастолно + [(систолно - диастолично)/3]

За непрекъснато наблюдение на електрокардиограмата на основите на върха, положителният електрод на олово I (лявата ръка) беше прикрепен към кожата на левия гръден кош в петото междуребрие, непосредствено каудално към олекранона, и отрицателният електрод (дясната ръка) беше поставен на яремната бразда в опашната трета на лявата шия. Електродите бяха поставени с помощта на алигаторни скоби и контакт с гел, след отрязване на кожата и почистване с алкохол. 11 Данните за BP и ЕКГ непрекъснато се показват и записват онлайн на персонален компютър чрез използване на система за събиране на данни (модел ML870; PowerLab, ADInstruments, Сидни, Австралия) с помощта на LabChart (версия 6; ADInstruments, Сидни, Австралия). Сърдечната честота (HR) се изчислява за периода на измерване от едновременно записана електрокардиограма.

Лявата югуларна вена беше канюлирана с подобни тръби, за да се улеснят интравенозните инжекции на лекарствата и растителния материал. Откритата повърхност на канюлата беше покрита с памучна вата, навлажнена в топъл физиологичен разтвор.

След приключване на хирургичната подготовка, овцете се оставят да се стабилизират за 20 минути без допълнителна намеса. Изходните ЕКГ и хемодинамичните параметри са получени 5 минути преди инжектиране на AAHE (контролна група). Повтарящи се дози (3 дози, 75 mg kg -1, iv) AAHE се инжектират във вратната вена, за да се оцени техните сърдечно-съдови ефекти върху обезболените овце. Артериалното кръвно налягане се оставя да се върне до нивото на покой между инжекциите. Промените в кръвното налягане са записани като разлика между стойностите в стационарно състояние преди и пиковите показания след инжекции.

За статистически анализ разликите в значимостта между контролните и експерименталните групи бяха оценени чрез повтаряща се мярка ANOVA, използвайки SPSS (Версия 17; SPSS Inc., Чикаго, САЩ). Резултатите се считат за значими, когато р -1 постепенно се повишава до 100% при 5000 mg kg -1, най-високата изследвана доза. Нивото на не-наблюдаван неблагоприятен ефект (NOAEL) за интраперитонеалната доза е 1000 mg kg -1, докато най-ниското ниво на наблюдавано нежелано въздействие (LOAEL) е 1600 mg kg -1. Тежестта на клиничните признаци е сходна значително при отделните индивиди. Някои неблагоприятни ефекти, като слюноотделяне, хипоактивност, атаксия, задна парализа и полегване са наблюдавани веднага след интраперитонеалната инжекция, докато други (намален апетит и загуба на тегло) са наблюдавани скоро след това и са по-изразени при по-високите дози. Интересното е, че парализата на крайниците, която води до легнало положение, е разрешена спонтанно по-късно. Острата интраперитонеална токсичност (LD50) на AAHE при мишки е била 2150 mg kg -1 .

Ефекти на AAHE върху MAP и HR. Интравенозните инжекции на AAHE (75 mg kg -1) водят до възпроизводимо намаляване на MAP и HR. Острото приложение на AAHE причинява бързо начало на намаление на MAP (фиг. 2) и HR, докато хипотензивният и брадикардичен ефект са доста краткотрайни и се връщат към изходните нива в рамките на 2 до 5 минути след приложението на първата доза. По-изразен и дълготраен отговор се наблюдава при инжектиране на втора доза и MAP (фиг. 3), и HR остават депресирани дори 5 минути след приложението на AAHE (фиг. 4). Във всички експерименти третата доза причинява бързо повишаване на средното кръвно налягане за няколко минути; последвано от прогресивно и необратимо спадане на MAP.

Ефект на AAHE върху кръвното налягане при анестезирани овце

Типични промени на ЕКГ, показващи индекси на аритмия при обезболени овце. A. ЕКГ преди прилагането на AAHE. Промените, наблюдавани след прилагането на екстракта, включват: Б. ST депресия; ° С. Бягства; д. Идиовентрикуларен ритъм и Е. Камерно мъждене

Дискусия

Хипоактивност, атаксия, задна парализа и легнало положение, наблюдавани при мишки в това проучване, тъй като симптомите на отравяне са силни индикации за други места на активност на екстракта от A. aestivalis освен сърцето и могат да бъдат прояви на увреждане на сърцето и/или централната нервна система. В референтното проучване не открихме никакво експериментално проучване, свързано с тази тема, обаче, Zia et al. съобщава, че две пречистени фракции (В1 и В3), получени от метаноловия екстракт от пресни листа на олеандър (друго растение, съдържащо карденолиди), притежават депресираща активност на ЦНС, т.е.

Нашето проучване за първи път показва, че AAHE има изразени фармакологични ефекти върху сърдечно-съдовата система, предизвиква брадикардия, различни дисритмии (особено AVB, VT и VF) и предизвиква преходно спадане на кръвното налягане при обезболените овце.

Най-активните компоненти на AAHE са сърдечни гликозиди (карденолиди), близки по структура на дигоксин.7 - 9 Настоящите данни показват, че интравенозното приложение на AAHE предизвиква значителен отрицателен хронотропен ефект (брадикардия) при обезболени овце. Отчетеният отрицателен хронотропен ефект на AAHE е подобен на този на сърдечните гликозиди на дигиталис. Добре известно е, че сърдечните гликозиди на дигиталис оказват редица ефекти върху нервната тъкан, което косвено влияе върху механичните и електрическите дейности на сърцето. Дигиталис повишава парасимпатиковата активност на сърдечно-съдовата система и инхибира нейните симпатикови терминали, водещи до брадикардия. 13

Регистрирани са няколко случая на сърдечни нарушения като синусова аритмия, кръстосани извънматочни удари, отрицателно QRS отклонение, камерна тахикардия и сърдечен блок (Фиг. 3). Синусова аритмия може да възникне, тъй като синусовият възел не се разрежда с абсолютна редовност поради вариации във вагусния тонус, свързани с дишането.14 Освен това, резултатите от това изследване показват, че AAHE засяга значително мястото на произход на сърдечните импулси и има промяна по посока на вълните на възбуждане от нормалния пейсмейкър към друг фокус в проводимата система. Това се проявява от няколко случая на кръстосани извънматочни удари. Смята се, че ритмите на бягство не са първични нарушения, а са защитни механизми срещу неуспеха на деполяризацията на SA възела или проводимия блок.

Аритмогенните ефекти на сърдечните гликозиди се дължат на комбинация от директни ефекти върху миокарда и проводящата система на сърцето и нервно медиирано увеличаване на вегетативната активност. което води до намаляване на нетното клетъчно усвояване на K + и повишаване на вътреклетъчната концентрация на Na +. Повишаването на вътреклетъчните концентрации на Na + причинява вътрешноклетъчно претоварване на Ca 2+ поради намаляването на изтичането на Ca 2+ чрез Na +/Ca 2+ обменната система. Това претоварване с Ca 2+ от своя страна предизвиква осцилаторно освобождаване на Ca 2+ от саркоплазматичния ретикулум и колебателни колебания в мембранния потенциал в покой. Йонният ток, свързан с това трептене на Ca 2+, е известен като преходен вътрешен ток. Съобщава се, че около 75,00% от преходния вътрешен ток се причинява от йонния ток, генериран от обмен на Na +/Ca 2+, докато останалият ток се медиира чрез неспецифични катионни канали. 17

Видна хипотеза за обяснение на кардиотоксичността на AAHE е натрупването на големи количества калций в миокардните клетки, които могат да променят целостта и функцията на няколко мембранни системи и да повлияят на производството на митохондриална енергия. Окислителната дегенерация на мембранните липиди може да доведе до повишена сарколемална калциева пропускливост и да промени регулаторните механизми на калция. 18.

Нашите резултати също така показват, че понижаване на кръвното налягане е настъпило едновременно с началото на AAHE-индуцирания брадикарден ефект.

Кръвното налягане обаче бързо се нормализира, въпреки персистирането на брадикардия. Този преходен ефект на AAHE върху кръвното налягане може да се дължи на вазоконстрикторния ефект на AAHE. Съществуват някои изследвания, които показват вазоконстрикторната активност на сърдечните гликозиди. 19.

От друга страна, тези различни резултати при един и същи вид вероятно са свързани с вариации между различните количества Adonis cardenolides в резултат на различни географски райони и тип на почвата. Освен това климатът и етапът на растеж на растенията също могат да причинят вариации в токсичността. 23.

Забелязаните електрофизиологични характеристики на AAHE или неговите отрицателни хронотропни или ЕКГ ефекти могат да имат обещаващо и потенциално лекарствено значение (като дигоксин) за управление на някои сърдечни заболявания, особено при лечение на застойна сърдечна недостатъчност, която представлява нарушена миокардна релаксация (диастолна дисфункция) или нарушена контрактилитет на миокарда (систолна дисфункция). Необходими са допълнителни проучвания за изясняване на йонната селективност и йонните канали, които са модулирани от AAHE.