Оценка влияния густого экстракта травы первоцвета весеннего на физическую работоспособность крыс после хронической алкогольной интоксикации
- Авторы: Перфилова В.Н.1,2, Музыко Е.А.1, Бородкина Л.Е.1, Тивон Я.В.3, Катаев В.А.4, Латыпова Г.М.4, Кустова М.В.4, Тюренков И.Н.4
-
Учреждения:
- Волгоградский государственный медицинский университет
- Волгоградский медицинский научный центр
- Городская клиническая больница скорой медицинской помощи № 25
- Башкирский государственный медицинский университет
- Выпуск: Том 21, № 3 (2024)
- Страницы: 148-153
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.eco-vector.com/1994-9480/article/view/639945
- DOI: https://doi.org/10.19163/1994-9480-2024-21-3-148-153
- ID: 639945
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Целью настоящего исследования являлась оценка влияния густого экстракта травы первоцвета весеннего (ГЭТПВ) и препаратов сравнения фенотропила и милдроната на физическую работоспособность самок крыс после хронической алкогольной интоксикации (ХАИ). ХАИ моделировали путем 6-месячной замены питьевой воды на 10%-й раствор этилового спирта с сахарозой (50 г/л). В возрасте 16 месяцев проводили тесты «Ротарод», «Удержание тела на горизонтальном веревочном канате» и «Вынужденное плавание с грузом». После ХАИ у крыс отмечается ухудшение координационно-двигательной активности, уменьшение мышечной силы и аэробно-анаэробной выносливости. ГЭТПВ, фенотропил и милдронат способствовали увеличению физической работоспособности.
Полный текст
Злоупотребление алкоголем занимает особое место среди факторов риска в области развития неинфекционных заболеваний. Во всем мире 237 миллионов мужчин и 46 миллионов женщин страдает расстройствами, связанными с потреблением этанола. Нужно отметить, что самая высокая их распространенность отмечена в Европе, Северной и Южной Америке. При этом имеется тенденция к увеличению потребления алкоголя, и по расчетам к 2025 г. оно достигнет 7 литров на душу населения [1].
Известно, что хроническое алкогольная интоксикация (ХАИ) негативно влияет на функционирование нервной, сердечно-сосудистой и других систем [2, 3], что приводит к снижению физической работоспособности. В исследовании, проведенном в 2015–2018 годах с участием 4 215 человек в возрасте от 35 до 69 лет, было показано, что чрезмерное употребление алкоголя ассоциировано с ухудшением показателей функциональных тестов: силы хвата, баланса с закрытыми глазами и подъема на стуле [4]. В работе Verster J.C. и соавт. (2019) обнаружено, что похмельный синдром сам по себе является изнурительным состоянием и приводит к значительно более быстрому утомлению при выполнении долговременной физической активности по сравнению с контрольной группой [5].
Нужно отметить, что некоторые лекарственные препараты, используемые в настоящее время в клинической практике для лечения алкоголизма и его последствий, обладает рядом эффектов, приводящих к снижению физической работоспособности. Например, транквилизаторы, которые применяют в терапии пациентов с синдромом отмены алкоголя, способны вызывать сонливость, головокружение и нарушения координации [6].
Одним из перспективных соединений для улучшения физической работоспособности после ХАИ можно считать густой экстракт травы первоцвета весеннего (Primula veris L.) (ГЭТПВ), поскольку в ранее проведенных исследованиях были выявлены его антиоксидантный, эндотелио- и кардиопротекторный эффекты. Показано, что ГЭТПВ улучшает функционирование митохондрий кардиомиоцитов у крыс с экспериментальной хронической сердечной недостаточностью [7, 8].
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Оценка влияния ГЭТПВ и препаратов сравнения фенотропила и милдроната на физическую работоспособность крыс после ХАИ.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование было выполнено на 57 крысах-самках линии Вистар в возрасте 10 месяцев, полученных из питомника лабораторных животных «Столбовая» (Московская область). В виварии ВолгГМУ животных содержали в условиях 12-часового светового дня при температуре 21–22 °C и влажности 40–55 %. Экспериментальное исследование было одобрено локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России: протокол № 2022/138-ДИ от 06.05.2022 г.
Моделирование ХАИ производили путем 6-месячной замены питьевой воды на 10%-й раствор этилового спирта с сахарозой (50 г/л) [9]. В возрасте 16 месяцев крысы были разделены на группы: 1 (n = 15) – интактная – животные без ХАИ, перорально получавшие 0,9%-й раствор хлорида натрия в течение 14 дней; 2 (n = 13) – контрольная – крысы после отмены этанола, которым вводили 0,9%-й раствор хлорида натрия в аналогичном режиме; 3 (n = 13), 4 (n = 8) и 5 (n = 8) – опытные – самки после ХАИ, которые перорально получали ГЭТПВ в дозе 30 мг/кг (вещество было предоставлено ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России, Уфа), фенотропил 25 мг/кг (субстанция была предоставлена РГПУ им. А.И. Герцена Минпросвещения России, Санкт-Петербург), милдронат 50 мг/кг (АО Гриндекс, Латвия).
По окончании лечения для оценки координационно-двигательной активности животных проводили тест «Ротарод» (ООО «Нейроботикс», Москва
скорость вращения 30 об./мин), мышечной силы – тест «Удержание тела на горизонтальном веревочном канате» (диаметр каната 5 мм, горизонтально на высоте 1,5 м от пола), аэробно-анаэробной выносливости – тест «Вынужденное плавание с грузом» (температура воды – 25 ºС, груз – 10 % от массы животного) [10].
Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета программ GraphPad Prism 8 (GraphPad Software, США). Нормальность распределения проверяли по критерию Шапиро-Уилка. Кроме того, была проведена оценка равенства дисперсий (equal SDs). Поскольку данные подчинялись закону нормального распределения и дисперсии были не равны, то использовали Brown-Forsythe and Welch ANOVA tests. Статистически значимыми считали различия при р < 0,05. Данные представлены в виде M ± SD, где M – среднее арифметическое значение, SD – стандартное отклонение.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В тесте «Ротарод» пройденное расстояние у крыс контрольной группы было меньше в 1,8 раза (p < 0,05) относительно показателей интактных самок, что говорит об ухудшении координационно-двигательной активности у первых. В группах животных, получавших ГЭТПВ и милдронат, пройденное расстояние было больше в 1,8 раза (p < 0,05) по сравнению с самками после ХАИ, которым вводили физиологический раствор (рис. 1).
Рис. 1. Влияние ГЭТПВ на координационно-двигательную активность крыс после ХАИ в тесте «Ротарод» (M ± SD)
У крыс контрольной группы время удержания на веревочном канате было короче в 2,3 раза (p < 0,05) по сравнению с животными без ХАИ в тесте «Удержание тела на горизонтальном веревочном канате».
ГЭТПВ, фенотропил и милдронат способствовали увеличению мышечной силы крыс после ХАИ – время удержания на канате у них было больше в 1,9; 1,7 и 1,9 раза (p < 0,05) соответственно относительно показателей контрольной группы (рис. 2).
Рис. 2. Влияние ГЭТПВ на мышечную силу крыс после ХАИ в тесте «Удержание тела на горизонтальном веревочном канате» (M ± SD)
В тесте «Вынужденное плавание с грузом» тенденция сохранялась, и самки контрольной группы плавали в 1,6 раза (p < 0,05) меньше по сравнению с интактными крысами. Животные, которым вводили ГЭТПВ, фенотропил и милдронат, плавали в 1,7; 1,6 и 1,9 раза дольше относительно группы после ХАИ, получавшей физраствор (рис. 3).
Рис. 3. Влияние ГЭТПВ на аэробно-анаэробную выносливость крыс после ХАИ в тесте «Вынужденное плавание с грузом» (M ± SD)
Таким образом, у крыс после 6-месячной ХАИ отмечается ухудшение физической работоспособности, проявляющееся снижением координационно-двигательной активности, мышечной силы и аэробно-анаэробной выносливости в тестах «Ротарод», «Удержание тела на горизонтальном веревочном канате» и «Вынужденное плавание с грузом» соответственно. Очевидно, это обусловлено негативным действием этанола на функционирование нервной и сердечно-сосудистой систем животных, а также алкогольной миопатией.
Этанол оказывает влияние на работу ЦНС, приводя к изменению поведения, седативному эффекту и нарушению координации движений [11]. Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы при ХАИ проявляются целым спектром расстройств, включая ишемическую болезнь сердца, артериальную гипертензию, фибрилляцию предсердий, кардиомиопатию и др. [2], что также ассоциировано с ухудшением физической работоспособности. Дисфункция скелетных мышц достаточно часто встречается у лиц, злоупотребляющих алкоголем. Было показано, что хроническое потребление этанола приводит к уменьшению площади поперечного сечения мышечных волокон I и II типов, содержания важных структурных белков саркомеров мышц – титина и небулина – в латеральной широкой мышце бедра по сравнению с контрольной группой здоровых женщин [12]. Кроме того, алкоголь способствует развитию окислительного стресса, митохондриальной дисфункции и нарушению липидного и белкового обменов в мышечной ткани [13].
У самок крыс, которым вводили ГЭТПВ, фенотропил и милдронат улучшались координационно-двигательная активность, мышечная сила и аэробно-анаэробная выносливость. ГЭТПВ обладает антиоксидантным, эндотелио- и кардиопротекторным эффектами. В ранее проведенных нами экспериментах было показано, что ГЭТПВ улучшает функциональное состояние митохондрий кардиомиоцитов [7, 8]. Милдронат обладает антигипоксантным, антиоксидантным и мембранопротекторным действиями. Он ингибирует процесс перекисного окисления липидов и повышает активность антиоксидантных ферментов [14]. По литературным данным фенотропил повышает устойчивость организма к стрессу в условиях чрезмерных психических и физических нагрузок [15].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, у животных после ХАИ наблюдаются ухудшение координационно-двигательной активности, мышечной силы и аэробно-анаэробной выносливости в тестах «Ротарод», «Удержание тела на горизонтальном веревочном канате» и «Вынужденное плавание с грузом». ГЭТПВ, фенотропил и милдронат способствовали увеличению физической работоспособности самок крыс после алкоголизации.
Об авторах
Валентина Николаевна Перфилова
Волгоградский государственный медицинский университет; Волгоградский медицинский научный центр
Автор, ответственный за переписку.
Email: vnperfilova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2457-8486
доктор биологических наук, профессор, профессор кафедры фармакологии, клинической фармакологии, Институт непрерывного медицинского и фармацевтического образования
Россия, Волгоград; ВолгоградЕлена Андреевна Музыко
Волгоградский государственный медицинский университет
Email: muzyko.elena@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0535-9787
кандидат медицинских наук, доцент кафедры патофизиологии, клинической патофизиологии
Россия, ВолгоградЛюдмила Евгеньевна Бородкина
Волгоградский государственный медицинский университет
Email: leborodkina@mail.ru
ORCID iD: 0009-0009-2237-4891
доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой фармакологии, клинической фармакологии и фармации, Институт непрерывного медицинского и фармацевтического образования
Россия, ВолгоградЯков Владимирович Тивон
Городская клиническая больница скорой медицинской помощи № 25
Email: bob.80@inbox.ru
заведующий кардиологическим отделением
Россия, ВолгоградВалерий Алексеевич Катаев
Башкирский государственный медицинский университет
Email: centreles@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9300-0015
доктор фармацевтических наук, профессор, заведующий кафедрой фармации
Россия, УфаГузель Минулловна Латыпова
Башкирский государственный медицинский университет
Email: 79177525174@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5178-5379
доктор фармацевтических наук, профессор кафедры фармации
Россия, УфаМаргарита Валерьевна Кустова
Башкирский государственный медицинский университет
Email: kustova13@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6287-4120
ассистент кафедры фундаментальной биохимии и клинической биохимии
Россия, УфаИван Николаевич Тюренков
Башкирский государственный медицинский университет
Email: fibfuv@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7574-3923
член-корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры фармакологии, клинической фармакологии и фармации, Институт непрерывного медицинского и фармацевтического образования
Россия, УфаСписок литературы
- Global status report on alcohol and health. WHO. 2018. URL: https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/274603/9789241565639-eng.pdf?ua = 1en.
- Roerecke M. Alcohol’s Impact on the Cardiovascular System. Nutrients. 2021;10(13):3419. doi: 10.3390/nu13103419.
- Wang G., Li D.Y., Vance D.E., Li W. Alcohol Use Disorder as a Risk Factor for Cognitive Impairment. Journal of Alzheimer’s disease : JAD. 2023;3(94):899–907. doi: 10.3233/JAD-230181.
- Mitkin N.A., Kirilkin G.E., Unguryanu T.N. et al. The relationship between physical performance and alcohol con-sumption levels in Russian adults. Scientific reports. 2024;1(14): 1417. doi: 10.1038/s41598-024-51962-3.
- Verster J.C., Anogeianaki A., Kruisselbrink D. et al. Relationship between Alcohol Hangover and Physical Endurance Performance: Walking the Samaria Gorge. Journal of clinical medicine. 2019;1(9):114. doi: 10.3390/jcm9010114.
- Кушакова К.А., Конакова А.В. Анксиолитики. Инно-вации. Наука. Образование. 2021;32:2210–2216. URL: https://drive.google.com/file/d/13hh0-1CM-PlpjJbJDCu-fEGmPqnfZp1C/view.
- Быченкова М.А., Тюренков И.Н., Мокроусов И.С. и др. Действие густого экстракта из травы первоцвета весеннего на эндотелиальную дисфункцию в условиях экспериментальной артериальной гипертонии. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2018;9(81):6–12. doi: 10.30906/ 0869-2092-2018-81-9-6-12
- Попова Т.А., Музыко Е.А., Кустова М.В., и др. Влияние густого экстракта из травы первоцвета весеннего на развитие оксидативного стресса и функциональное состояние митохондрий кардиомиоцитов крыс с экспериментальной хронической сердечной недостаточностью. Биомедицинская химия. 2018;4(64):334–343. doi: 10.18097/PBMC20186404334
- Крыжановский С.А., Цорин И.Б., Колик Л.Г. и др. Трансляционная модель алкогольной кардиомиопатии. Моле-кулярная медицина. 2015;3:40–47.
- Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. М.: Гриф и К, 2012. 944 с.
- Harrison N.L., Skelly M.J., Grosserode E.K. et al. Effects of acute alcohol on excitability in the CNS. Neuropharmacology. 2017;122:36–45. doi: 10.1016/j.neuropharm.2017.04.007.
- Shenkman B.S., Zinovyeva O.E., Belova S.P. et al. Cellular and molecular signatures of alcohol-induced myopathy in women. American journal of physiology. Endocrinology and metabolism. 2019;5(316):E967–E976. doi: 10.1152/ajpendo.00513.2018.
- Romero-Herrera I., Nogales F., Diaz-Castro J. et al. Binge drinking leads to an oxidative and metabolic imbalance in skeletal muscle during adolescence in rats: endocrine repercussion. Journal of physiology and biochemistry. 2023;4(79):799–810. doi: 10.1007/s13105-023-00983-z.
- Танашян М.М., Максимова М.Ю., Шабалина А.А., и др. Хронические формы нарушений мозгового кровообращения и нейропротекция: клиническая эффективность применения мельдония (Милдронат). Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2020;10(120):14–21. doi: 10.17116/jnevro202012010114.
- Потупчик Т.В., Веселова О.Ф., Гацких И.В. Фарма-котерапевтические аспекты применения ноотропов у лиц с алкогольной зависимостью. Медицинский алфавит. 2019;2(19): 37–41. doi: 10.33667/2078-5631-2019-2-19(394)-37-41.
Дополнительные файлы
