Противострессовое и антидепрессивное действие растительного средства при хроническом умеренном стрессе

Полный текст

Введение

Хронический стресс, как результат длительного воздействия различных стрессовых факторов и напряжения защитных ресурсов организма человека, может являться главной причиной развития психосоматических заболеваний, а также невротических и глубоких депрессивных расстройств. Для уменьшения психоэмоциональных и депрессивных реакций на стрессовые факторы, главным образом у лиц, склонных к дистимии и депрессивным состояниям, обычно используют препараты узконаправленного действия. Однако прием, к примеру, антидепрессантов нередко сопровождается развитием побочных явлений и/или ответных реакций организма после резкой отмены препарата [1]. В этой связи перспективным является разработка противострессовых/антидепрессивных средств из натурального сырья, в частности из растений. Широко используемые в фитотерапии растения обладают, как правило, мягким пролонгированным лечебным эффектом и малой токсичностью [6]. В институте общей и экспериментальной биологии СО РАН разработано комплексное средство из травы серпухи васильковой, листьев бадана толстолистного, травы эхинацеи пурпурной и др., направленное на коррекцию стрессовых/депрессивных состояний. По данным литературы, метод воспроизведения хронического, умеренного стресса у лабораторных животных (формирует устойчивые депрессивные поведенческие паттерны) используется в качестве экспериментальной модели депрессии для изучения антидепрессивных средств [10–12, 15]. Целью настоящего исследования явилось определение противострессового и антидепрессивного действия комплексного растительного средства при хроническом умеренном стрессе.

Материалы и методы

Объектом исследования служил сухой этанольный экстракт из растений (трава Serratula centauroides (L.) — 30 %, листья Bergenia crassifolia (L.) Fritsch — 10 %, трава Echinacea purpurea (L.) Moench — 20 % и др.), полученный путем трехкратной экстракции спиртом этиловым (30–70 %) и высушивания в вакуум-сушильном шкафу.

Исследования были проведены на крысах линии Wistar обоего пола с исходной массой 170–190 г в соответствии с правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных и иных научных целях. Животные были распределены на четыре группы: 1-я группа — интактные животные (n = 10); 2-я — контрольные животные, подвергнутые хроническому стрессу (n = 10); 3-я — животные опытной группы I, получавшие испытуемое средство + хронический стресс (n = 10), 4-я — животные опытной группы II, получавшие препарат сравнения + хронический стресс (n = 10). Животным опытной группы I вводили внутрижелудочно испытуемое средство в дозе 100 мг/кг однократно со второй недели эксперимента в течение 3 недель; животным опытной группы II — деалкоголизированный экстракт из корней левзеи сафлоровидной в дозе 5 мл/кг, служивший препаратом сравнения, по вышеуказанной схеме. Контрольным крысам вводили воду, очищенную в эквиобъемном количестве по аналогичной схеме.

В работе использовали модель хронического непредсказуемого умеренного стресса в модификации [15]. Крыс подвергали разным видам стрессовых воздействий однократно в сутки в утренние часы (с 8 до 10 часов) или вечером (с 16 часов), например: 1-й день недели — крыс помещали на возвышенную тесную сухую площадку (20 × 30 см), расположенную в бассейне с холодной водой — 8–10 °C (1 час); 2-й день — иммобилизация крыс в пенале (1 час); 3-й — подвешивание крыс за шейную складку (5 мин); 4-й день — крыс помещали в клетку с полом, залитым холодной водой (1 час); 5-й день — депривация воды и пищи (с вечера); 6-й день — наклон «домашней» клетки под углом в 45° (с вечера), 7-й день — без стресса. Стрессовые процедуры осуществляли в стохастическом режиме (чередуя время проведения и вид стрессора) в течение 4 недель по одинаковой для каждой группы схеме. Через 4 недели после завершения серий стрессовых воздействий проводили тестирование крыс с помощью методов: «крестообразный приподнятый лабиринт» (КПЛ), «открытое поле» (ОП), «тест принудительного плавания», «модель подвешивания за хвост» (МПХ) [4, 13]. После окончания эксперимента крыс декапитировали, извлекали надпочечники, тимус, селезенку и определяли их относительную массу (в мг на100 г массы крысы).

Полученные данные обрабатывали методом вариационной статистики с применением t-критерия Стьюдента [5]. Различия показателей считали статистически значимыми при р ≤ 0,05.

Результаты исследований и их обсуждение

В ходе исследований установлено, что у животных контрольной группы отмечался высокий уровень тревожности: время пребывания в открытых рукавах КПЛ и количество заходов в них было значительно меньше по сравнению с таковыми показателями интактных крыс (табл. 1).

 

Таблица 1. Влияние растительного средства на поведение животных в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» при хроническом стрессе

Показатели		Группы
		Интактные	Контроль	Опыт I	Опыт II
Количество заходов	Открытый рукав	1,9 ± 0,2	0,2 ± 0,1#	1,0 ± 0,2*	0,5 ± 0,1*
	Закрытый рукав	2,8 ± 0,3	0,7 ± 0,2#	2,0 ± 0,2*	2,2 ± 0,4*
Время нахождения	Открытый рукав	70,3 ± 5,6	13,2 ± 2,1#	63,3 ± 7,4*	22,8 ± 2,5*
	Закрытый рукав	216,5 ± 30,0	280,5 ± 5.6#	226 ± 21,5*	259,8 ± 6.0*
	Центральная площадка	13,2 ± 1,5	6,3 ± 0,7#	10,7 ± 0,3*	17,4 ± 2.1*
Вертикальная активность		7,3 ± 0,2	2,6 ± 0,4#	6,7 ± 0,5*	3,5 ± 1,1
Свешивание		2,6 ± 0,1	0,6 ± 0,1#	2,4 ± 0,6*	1,7 ± 0,5
Груминг		0,8 ± 0,1	1,9 ± 0,2#	1,0 ± 0,3*	0,9 ± 0,2*
Дефекации		0,1 ± 0,1	2,1 ± 0,2#	0,4 ± 0,2*	0,6 ± 0,1*
Примечание: здесь и далее знак # означает, что различия значимы по сравнению с показателями интактной группы при p < 0,05; * различия значимы по сравнению с контролем при p < 0,05

 

Уровень двигательной, поисковой активности у контрольных крыс и количество болюсов в тесте ОП также заметно отличались от показателей интактных животных (табл. 2).

 

Таблица 2. Влияние растительного средства на поведение животных в тесте «открытое поле» при хроническом стрессе

Показатели	Группы
	Интактные	Контроль	Опыт I	Опыт II
Горизонтальная активность	29,9 ± 3,0	17,9 ± 1,4#	26,8 ± 3,0*	24,3 ± 2,3*
Периферические квадраты	25,3 ± 2,4	15,9 ± 1,3#	22,8 ± 2,5*	20,8 ± 1,9*
Центральные квадраты	4,6 ± 0,7	2,0 ± 0,2#	4,0 ± 0,6*	3,5 ± 0,5*
Вертикальная активность	6,1 ± 0,8	3,4 ± 0,5#	5,0 ± 0,4*	4,1 ± 0,3
Норковый рефлекс	2,8 ± 0,3	1,2 ± 0,1#	2,1 ± 0,2*	1,8 ± 0,2*
Груминг	0,9 ± 0,1	1,9 ± 0,2#	1,1 ± 0,1*	1,5 ± 0,1
Дефекации	1,3 ± 0,1	2,2 ± 0,1#	1,5 ± 0,2*	1,8 ± 0,1*

 

Введение испытуемого средства крысам оказывало противострессовое действие: время пребывания в открытых рукавах КПЛ, количество заходов в них было больше контрольных значений (р < 0,05). Уровень двигательной, поисково-исследовательской активности в ОП были выше, а количество болюсов — меньше по сравнению с контролем (р < 0,05). При этом показатели опытной группы I были сопоставимы с таковыми показателями опытной группы II. В тесте принудительного плавания и МПХ отмечали увеличение времени иммобильности у крыс контрольной группы по сравнению с показателями интактных крыс, что свидетельствовало о развитии у них депрессивного состояния. Введение испытуемого средства и препарата сравнения крысам обеих опытных групп (I и II) уменьшало период иммобильности в 2–3 раза по сравнению с контролем (р < 0,05) (табл. 3 и 4). Хронический стресс у контрольных животных приводил к увеличению массы надпочечников, уменьшению массы тимуса и селезенки (табл. 5). У животных опытных групп эти показатели значительно отличались от контроля и мало отличались от таковых показателей интактных животных (р < 0,05).

В результате исследований установлено, что хронический непредсказуемый умеренный стресс у крыс контрольной группы приводит к стрессовым тревожным реакциям, формированию устойчивых депрессивных состояний и изменению относительной массы органов — тимуса, надпочечников и селезенки. Курсовое введение испытуемого средства препятствовало развитию у крыс стрессовых тревожно-депрессивных состояний, изменениям весовых показателей органов-мишеней при стрессе.

 

Таблица 3. Влияние растительного средства на время иммобильности животных в тесте принудительного плавания при хроническом стрессе

Показатель	Группы
	Интактные	Контроль	Опыт I	Опыт II
Время иммобильности, с	8,4 ± 0,5	42,6 ± 2,1#	14,6 ± 1,1*	17,7 ± 1,8*

 

Таблица 4. Влияние растительного средства на время иммобильности животных в МПХ при хроническом стрессе

Показатель	Интактные	Контроль	Опыт I	Опыт II
Время иммобильности, с	6,9 ± 0,8	15,4 ± 1,6#	7,2 ± 0,7*	8,1 ± 0,6*

 

Таблица 5. Влияние растительного средства на относительную массу органов крыс при хроническом стрессе

Относительная масса  органов, мг/100г	Группы
	Интактные	Контроль	Опыт I	Опыт II
Надпочечники	17,5 ± 1,5	24,56 ± 2,2#	18,0 ± 1,65*	19,0 ± 1,4*
Тимус	105,7 ± 10,7	69,9 ± 7,85#	91,0 ± 6,0*	104,0 ± 9,3*
Селезенка	394,25 ± 15,08	348,91 ± 10,01#	390,0 ± 15,19*	388 ± 15,72*

 

Формирование у крыс стресс-индуцируемых устойчивых поведенческих изменений в виде депрессивных расстройств в условиях эксперимента согласуется с литературными данными [11, 15], обусловлено активацией гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы [16]. Введение испытуемого средства животным оказывало противострессовое, антидепрессивное действие благодаря содержанию в его составе комплекса растений. Известно, что серпуха васильковая, бадан толстолистный и эхинацея пурпурная обладают адаптогенной, противострессорной активностью [3, 7, 8, 14]. Наличие в серпухе экдистероидных соединений способствует стимуляции адаптивных реакций в организме, оказывает нейромодулирующее влияние [2]; содержание фенольных соединений, флавоноидов в бадане толстолистном и эхинацее пурпурной обес печивает адаптогенный, иммуномодулирующий и антиоксидантный эффекты [9, 14]. Комплекс содержащихся в указанных растениях биологически активных веществ оказывает потенцирующее/полимодальное противострессовое и антидепрессивное действие.

Работа выполнена в рамках темы госзадания № 0337-2017-0001.

Об авторах

Баир Андреевич Муруев

ФГБУН «Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН»

Автор, ответственный за переписку.
Email: s-gulyaev@inbox.ru

аспирант лаборатории экспериментальной фармакологии

Россия, Улан-Удэ

Сергей Миронович Гуляев

ФГБУН «Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН»

Email: s-gulyaev@inbox.ru

канд. мед. наук, старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной фармакологии

Россия, Улан-Удэ

Лариса Николаевна Шантанова

ФГБУН «Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН»

Email: s-gulyaev@inbox.ru

д-р биол. наук, заведующий лабораторией безопасности биологически активных веществ

Россия, Улан-Удэ

Александр Гаврилович Мондодоев

ФГБУН «Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН»

Email: s-gulyaev@inbox.ru

д-р мед. наук, заведующий лабораторией экспериментальной фармакологии

Россия, Улан-Удэ

Список литературы