Increase of anticoagulant and fibrinolytic activity of rat blood plasma when using products of velvet antler industry

Cover Page

Abstract


Aim. To evaluate the reaction of hemostatic system in rats on various duration of the intake of concentrated product containing blood and histolysate of Siberian stag reproductive organs, and to exclude the possible adaptive effect of additives (glucose, ascorbinic acid, fruit essences), contained in the used concentrate, on hemostatic system.

Methods. The study included 50 mature male Wistar rats. Three groups of experimental animals, including 10 rats each, received the concentrate containing blood and histolysate of the Siberian stag reproductive organs in the dose of 4.5 ml per day for 7, 14 and 30 days. Parameters obtained from the experimental animals were compared to those from intact rats and control group, receiving only additives, contained in the used concentrate.

Results. On day 7 of concentrate administration, the hemostatic parameters did not differ from those of intact rats. After 14 days of concentrate administration, decrease of fibrinogen concentration in blood and increase of anticoagulant activity of blood plasma were observed. On day 30 of concentrate intake, in addition to the earlier revealed changes in hemostatic system, hypocoagulation in the intrinsic pathway of plasma hemostasis activation and also increase of fibrinolytic activity of blood plasma were registered. Upon the expiration of 30 days of administration of additives, contained in the studied product, hemostatic parameters of the animals from the control group did not differ from those of intact rats.

Conclusion. Increase of adaptation of hemostatic system when taking the studied concentrate apparently involves increase of anticoagulant and fibrinolytic activity of rat blood plasma and reduction of fibrinogen concentration in the blood; the active component providing adaptive changes in the hemostatic system is the complex of biologically active substances contained in the blood and histolysate of the Siberian stag reproductive organs.


Изучение процессов приспособления организма к изменяющимся условиям среды — актуальный вопрос современной физиологии. Система гемостаза является одной из наиболее реактивных систем организма и может участвовать в формировании как эустрессорной, так и дистрессорной реакции организма на различные факторы окружающей среды [1]. Так, авторами показано, что сверхпороговое по силе или длительности стрессорное воздействие вызывает в системе гемостаза дезадаптивные изменения. При генерализованной ответной реакции организма на дистрессорное воздействие система гемостаза универсально отвечает претромбозом: гиперкоагуляцией с признаками тромбинемии на фоне подавления антикоагулянтной и фибринолитической активности плазмы крови, что объединено общим понятием «состояние тромботической готовности» [2].

Для того чтобы избежать развития состояния тромботической готовности при дистрессорном воздействии, необходимо вести поиск путей повышения устойчивость организма и системы гемостаза. Показано, что повышения уровня адаптированности организма можно достичь как физическими тренировками, так и приёмом адаптогенов.

К адаптогенам животного происхождения относятся продукты пантового оленеводства, которые повышают умственную и физическую работоспособность [3]. Известно, что применение средств на основе пантов обеспечивает более сбалансированную работу энергообеспечивающих механизмов организма, поддерживает стабильность липидного обмена, оказывает благоприятное действие на баланс в системе «прооксиданты-антиоксиданты» [4].

Помимо антиоксидантного эффекта пептидов, выделенных из пантов марала, были изучены также гипогликемические и гиполипидемические эффекты продуктов пантового оленеводства [5]. Показано, что компоненты продуктов пантового оленеводства оказывают иммуномодулирующее действие [6], также был отмечен гемопоэтический эффект [7].

В продуктах пантового оленеводства отсутствуют запрещённые допинговые вещества или близкие к ним аналоги [8]. Причём было отмечено, что препараты, содержащие, помимо крови марала, ещё и гистолизат из половых органов самцов, обладают более выраженным тонизирующим действием за счёт повышения биосинтетической активности в клетках скелетной мускулатуры крыс [9]. Кровь марала, как и панты, содержит множество активных веществ: пептидов, гормонов, факторов роста, так, например, выделен инсулиноподобный фактор роста 1 [10]. Также было показано, что пептид sVAP32, выделенный из пантов марала, предотвращает развитие сердечного фиброза, вызванного перегрузкой давле­нием [11].

Ранее нами было установлено, что предварительный 30-дневный приём концентрата, содержащего кровь и гистолизат половых органов самцов марала, значительно снижает риск развития состояния тромботической готовности у крыс после сверхпороговой физической нагрузки [12]. Однако за счёт каких реакций системы гемостаза и при какой продолжительности приёма концентрата развивается максимальный адаптивный эффект — изучено не было.

Цель работы — оценить реакции системы гемостаза у крыс при различной продолжительности приёма концентрата, содержащего кровь и гистолизат из репродуктивных органов марала, а также исключить возможное адаптивное действие на систему гемостаза добавок (глюкозы, аскорбиновой кислоты, фруктовой эссенции), входящих в состав используемого концентрата.

В качестве материала для исследования использованы 50 половозрелых крыс-самцов линии Wistar с массой тела 200–250 г:

  • группа интактных животных (n=10);
  • три экспериментальные группы (по 10 животных в каждой), принимавших концентрат в течение 7, 14 и 30 дней;
  • группа контроля, принимавшая добавки (глюкозу, аскорбиновую ­кислоту, фруктовую эссенцию), входящие в состав исследуемого концентрата, в течение 30 дней (n=10).

Животных содержали в соответствии с требованиями Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (2000), Европейской конвенции «О защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных или иных научных целей» (Страсбург, 1986).

Три группы экспериментальных животных принимали концентрат, содержащий кровь и гистолизат половых органов самцов марала, выпускаемый под торговым названием «Пантогематоген (Лубяньгем)» (ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт пантового ­оленеводства» ФАНО России, г. Барнаул) по 4,5 мл в сутки в течение 7, 14 и 30 дней соответственно. Доза 4,5 мл в сутки для крыс с массой тела 200–250 г соответствует 30 мл в сутки для человека (c массой тела 80 кг), то есть 2 столовые ложки, что рекомендовано производителем в качестве суточной дозы. Расчёт дозы концентрата для крыс проводили с учётом коэффициентов межвидового пересчёта [13].

Экспериментальные животные содержались в индивидуальных клетках и принимали водный раствор концентрата перорально из индивидуальных поилок. Раствор приготавливали путём добавления 4,5 мл концентрата в воду, доводя раствор до общего объёма 40 мл (суточная норма потребления воды для данных крыс, выявленная нами до начала эксперимента).

Интактные животные принимали воду в том же объёме, что и экспериментальные животные. Контрольная группа животных принимала добавки (глюкозу, аскорбиновую кислоту, фруктовую эссенцию), входящие в состав исследуемого концентрата, в объёме 1,7 мл в сутки в течение 30 дней. Данный объём рассчитывали из процентного содержания компонентов концентрата: 37% — добавки (35% — глюкоза, 1% — аскорбиновая кислота, 1% — фруктовая эссенция), 31,5% — цельная кровь марала, 31,5% — гистолизат репродуктивных органов марала. Объём 1,7 мл добавок концентрата разводили водой до 4,5 мл: предполагаемое действующее вещество (кровь и гистолизат половых органов самцов марала) было заменено водой в соответствующих пропорциях.

Кровь для исследования забирали в объёме 6 мл из печёночного синуса крыс в полистироловый шприц с широкой иглой, содержащий 0,11 М (3,8%) раствор натрия цитрата (соотношение крови и цитрата 9:1), под наркозом. Использование крыс в экспериментах осуществляли в соответствии с Европейской конвенцией и директивами по охране позвоночных животных, используемых в эксперименте [14].

Параметры системы гемостаза оценивали на коагулометрах «Минилаб» (Россия) и «Trombostat-2» (Германия) с помощью диагностических наборов фирмы «Технология-Стандарт» (Россия), согласно рекомендациям З.С. Баркагана и А.П. Момота [15]. Оценка состояния системы ­гемостаза включала исследование сосудисто-тромбоцитарного звена гемостаза, внутреннего и внешнего путей активации плазменного гемостаза, конечного этапа свёртывания крови, антикоагулянтной и фибринолитической активности плазмы крови.

Индуцированную агрегацию тромбоцитов проводили на агрегометре «Биола», при этом в качестве индуктора использовали раствор аденозиндифосфата (АДФ). При исследовании агрегации тромбоцитов для возможности измерения на агрегометре богатую тромбоцитами плазму крови крыс разводили в соотношении 1:1 с «собственной» бедной тромбоцитами плазмой крови.

Поскольку полученные признаки не подчинялись нормальному распределению, статистическую значимость различий оценивали при помощи непараметрического U-критерия Манна–Уитни. Различия считали достоверными при уровне статистической значимости p <0,05.

Полученные в ходе исследования результаты представлены в таблицах в виде (m [25–75%]), где m — медиана в выборочной совокупности; [25–75%] — 25-й и 75-й перцентили.

Данные исследования состояния системы гемостаза интактных животных и трёх экспериментальных групп животных, принимавших концентрат в дозе 4,5 мл/сут в течение 7, 14 и 30 дней, представлены в табл. 1.

 

Таблица 1. Состояние системы гемостаза у интактных и экспериментальных животных, принимавших препарат в течение 7, 14 и 30 дней (m [25–75%])

Метод исследования

Интактные животные (n=10)

Ежедневный приём концентрата в дозе 4,5 мл/сут

7 дней

(n=10)

14 дней

(n=10)

30 дней

(n=10)

Тромбоциты, ×109/л

569,5

[562,0–572,5]

603,0

[576,8–625,3]

р=0,086

584,0

[573,8–592,3]

р=0,348

570,0

[558,0–587,0]

р=0,940

Индуцированная АДФ агрегация тромбоцитов, максимальные значения

29,1

[28,6–29,8]

29,0

[28,3–30,0]

р=0,624

29,6

[27,3–32,2]

р=0,568

30,0

[29,3–31,1]

р=0,070

Силиконовое время, с

310,0

[298,0–321,0]

300,5

[286,3–306,0]

р=0,133

310,0

[280,0–320,0]

р=0,653

329,0

[279,0–340,0]

р=0,903

АПТВ, с

21,4

[20,6–22,3]

22,0

[21,5–22,7]

р=0,903

20,8

[19,6–22,1]

р=0,290

23,7

[22,0–25,4]

р=0,041

Протромбиновое время, с

26,2

[25,2–27,0]

26,7

[26,4–27,2]

р=0,270

24,9

[24,2–26,2]

р=0,058

26,9

[26,2–27,4]

р=0,405

Тромбиновое время, с

44,9

[43,1–46,2]

44,8

[43,6–45,2]

р=1,000

44,0

[42,3–45,0]

р=0,364

44,9

[44,2–46,7]

р=0,273

РФМК, мг/100 мл

3,5

[3,5–3,9]

3,5

[3,5–4,0]

р=0,624

4,0

[3,5–4,0]

р=0,325

3,5

[3,5–4,5]

р=0,344

Содержание фибриногена, г/л

2,2

[1,9–2,6]

2,1

[1,9–2,1]

р=0,391

1,8

[1,5–1,9]

р=0,016

1,7

[1,5–1,9]

р=0,010

Антитромбин III,%

95,7

[94,7–97,3]

98,8

[96,4–99,8]

р=0,094

119,4

[118,6–120,2]

р <0,001

120,5

[119,3–123,1]

р <0,001

Спонтанный эуглобулиновый фибринолиз, мин

530,0

[506,3–560,0]

562,5

[511,3–602,5]

р=0,347

570,0

[555,0–580,0]

р=0,064

470,0

[450,0–475,0]

р=0,017

Примечания: АДФ — аденозиндифосфат; АПТВ — активированное парциальное тромбопластиновое время; РФМК — растворимые фибрин-мономерные комплексы; р — уровень статистической значимости различий экспериментальных групп с интактными животными.

 

По истечении недельного приёма концентрата, содержащего кровь и гистолизат из репродуктивных органов самцов марала, ни один из показателей системы гемо­стаза не отличался от таковых у интактных животных.

По истечении 14 дней приёма концентрата у крыс отмечено снижение содержания фибриногена в крови на 18% (р=0,016) по сравнению с интактными животными, а также повышение антикоагулянтной активности плазмы крови — повышение содержания антитромбина III на 25% (р <0,001).

После 30 дней приёма концентрата сохранялась гемостазиологическая картина, выявленная на 14-й день приёма концентрата: снижение содержания фибриногена уже на 23% (р=0,010) по сравнению с интактными животными, повышение концентрации антитромбина III на 26% (р <0,001). Кроме того, были зарегистрированы гипокоагуляция по внутреннему пути активации плазменного гемостаза [удлинение активированного парциального тромбопластинового времени на 11% (р=0,041) по сравнению с интактными животными] и повышение фибринолитической активности плазмы крови [укорочение времени спонтанного лизиса эуглобулинового сгустка на 11% (р=0,017)].

Можно предположить, что именно активация фибринолитической и антикоагулянтной систем крови, а также снижение содержания фибриногена в крови приводит к повышению уровня адаптивности системы гемостаза и не даёт развиться состоянию тромботической готовности при стрессорных воздействиях, таких как сверхпороговая физическая нагрузка.

Данные исследования состояния системы гемостаза интактных животных и контрольной группы, принимавшей добавки (глюкозу, аскорбиновую кислоту, фруктовую эссенцию), входящие в состав исследуемого концентрата, в дозе 4,5 мл/сут в течение 30 дней, представлены в табл. 2.

 

Таблица 2. Состояние системы гемостаза у интактных крыс и контрольной группы животных, принимавших добавки (глюкозу, аскорбиновую кислоту, фруктовую эссенцию), входящие в состав исследуемого концентрата (m [25–75%])

Метод исследования

Интактные животные

(n=10)

Плацебо, 4,5 мл в течение 30 сут

(n=10)

Тромбоциты, ×109/л

569,5 [562,0–572,5]

579,0 [569,0–590,0]

p=0,345

Индуцированная АДФ агрегация тромбоцитов, максимальные значения

29,1 [28,6–29,8]

28,6 [27,9–29,5]

p=0,186

Силиконовое время, с

310,0 [298,0–321,0]

320,0 [310,0–335,0]

p=0,377

АПТВ, с

21,4 [20,6–22,3]

21,1 [19,9–22,0]

p=0,308

Протромбиновое время, с

26,2 [25,2–27,0]

25,5 [25,1–26,1]

p=0,227

Тромбиновое время, с

44,9 [43,1–46,2]

44,2 [42,9–44,6]

p=0,345

РФМК, мг/100 мл

3,5 [3,5–3,9]

4,0 [3,5–4,0]

p=0,473

Содержание фибриногена, г/л

2,2 [1,9–2,6]

2,1 [1,9–2,3]

p=0,678

Антитромбин III,%

95,7 [94,7–97,3]

95,2 [94,5–96,6]

p=0,364

Спонтанный эуглобулиновый
фибринолиз, мин

530,0 [506,3–560,0]

510,0 [490,0–520,0]

p=0,326

Примечания: АДФ — аденозиндифосфат; АПТВ — активированное парциальное тромбопластиновое время; РФМК — растворимые фибрин-мономерные комплексы; р — уровень статистической значимости различий контрольной группы с интактными животными.

 

По итогам 30-дневного приёма добавок (глюкозы, аскорбиновой кислоты, фруктовой эссенции), входящих в состав исследуемого концентрата, показатели системы гемостаза у крыс не отличались от таковых у интактных животных. Следовательно, можно предположить, что действующими компонентами концентрата, повышающими адаптивность системы гемостаза за счёт активации антикоагулянтной и фибринолитической систем крови у крыс, а также снижения содержания фибриногена в крови, служат активные вещества, содержащиеся в крови и гистолизате из репродуктивных органов маралов.

Выводы

1. Повышение адаптированности системы гемостаза при приёме концентрата, содержащего кровь и гистолизат из репродуктивных органов марала, заключается в повышении антикоагулянтной и фибринолитической активности плазмы крови, а также в снижении содержания фибриногена в крови крыс.

2. Действующими компонентами используемого концентрата «Пантогематоген (Лубяньгем)», повышающими адаптивные свойства системы гемостаза у крыс, служат активные вещества, содержащиеся в крови и гистолизате из репродуктивных органов самцов марала.

3. Максимальная адаптивная эффективность концентрата, содержащего кровь и гистолизат из репродуктивных органов марала, достигается на 30-й день приёма.

 

Авторы декларируют отсутствие конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.


Источник финансирования: «Грант ректора АГМУ» (договор №1-гр от 21.02.2017).


Авторы выражают признательность ФГБНУ «Всероссийский НИИ пантового оленеводства» ФАНО России (г. Барнаул) в лице директора, профессора В.Г. Луницына за предоставленный концентрат «Пантогематоген (Лубяньгем)» и составные компоненты концентрата.

A A Blazhko

Author for correspondence.
blazhko_1990@mail.ru
Altai State Medical Universit Barnaul, Russia

I I Shakhmatov

blazhko_1990@mail.ru
Altai State Medical Universit; Scientific Research Institute of Physiology and Basic Medicine Barnaul, Russia; Novosibirsk, Russia

A Yu Zharikov

blazhko_1990@mail.ru
Altai State Medical Universit; Scientific Research Institute of Physiology and Basic Medicine Barnaul, Russia; Novosibirsk, Russia

V I Kiselyov

blazhko_1990@mail.ru
Altai State Medical Universit; Scientific Research Institute of Physiology and Basic Medicine Barnaul, Russia; Novosibirsk, Russia

  • Shakhmatov I.I., Vdovin V.M. Changes in hemostatic system in response to single physical loading of various intensities. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2011; 18 (3): 207–209. (In Russ.)
  • Momot A.P., Tsyvkina L.P., Taranenko I.A. et al. Sovremennye metody raspoznavaniya sostoyaniya tromboticheskoy gotovnosti. (Modern methods of recognition of a condition of trombotichesky readiness.) Barnaul: Izdatel’stvo AGU, 2011: 137 р. (In Russ.)
  • Produktsiya na osnove pantogematogena. Mekhanizmy deystviya i osobennosti primeneniya. (Products on the basis of antler hematogen. Mechanisms of action and peculiarities of administration.) Ed. by N.I. Suslov et al. Novosibirsk: Sibirskoe universitetskoe izdatel'stvo, 2008: 146 р. (In Russ.)
  • Zaitsev A.A., Barabash L.V., Smirnova I.N. et al. State of metabolic status of athletes on the background of intake of products of velvet antler industry. Lechebnaya fizkul'tura i sportivnaya meditsina. 2012; (8): 21–25. (In Russ.)
  • Jiang N., Zhang S., Zhu J. et al. Hypoglycemic, hypolipidemic and antioxidant effects of peptides from red deer antlers in streptozotocin-induced diabetic mice. Tohoku J. Experim. Med. 2015; 236 (1): 71–79. doi: 10.1620/tjem.236.71.
  • Zha E., Dandan L., Bai X. et al. A recombinant polypeptide from velvet antler of Cervus nippon Temminck exhibits similar immunomodulatory effects as its natural counterpart. Immunopharmacol. Immunotoxicol. 2016; 38 (6): 385–389. doi: 10.1080/08923973.2016.1233978.
  • Jung E., Park Y., Woo M. et al. Hematopoietic effect of fermented deer antler extract in iron deficient diet-induced anemic rats. Chinese J. Integrative Med. 2016; 28: 1–6. doi: 10.1007/s11655-016-2598-7.
  • Semenov V.A., Latkov N.U., Koshelev U.A., Poznyakovskiy V.M. Application of pantohematogen in sports medical practice. Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh proizvodstv. 2014; 2: 113–117. (In Russ.)
  • Zharikov A.U., Lunitsyn V.G., Lampatov V.V. et al. Influence of new agents from raw materials of Fawn’s antlers on biosynthetic processes in rats skeletal muscle cells in conditions of long physical activity. Biomeditsina. 2016; (1): 90–94. (In Russ.)
  • Chen F., Yin J., Liu J. et al. Preparation and determination of insulin-like growth factor I in deer antler, heart and blood. J. Chinese Med. Materials. 2014; (12): 2155–2158. PMID: 26080495.
  • Zhao L., Mi Y., Guan H. et al. Velvet antler peptide prevents pressure overload-induced cardiac fibrosis via transforming growth factor (TGF)-β1 pathway inhibition. Eur. J. Pharmacology. 2016; 783: 33–46. doi: 10.1016/j.ejphar.2016.04.039.
  • Blazhko A.A., Shakhmatov I.I., Lycheva N.A., Moskalenko S.V. Risk reduction of thrombotic state of readiness under the influence of suprathreshold physical load in rats on the background of the anticipatory administration of pantohematogen. Sovremennie problemi nauki i obrazovaniya. 2016; (2). (In Russ.)
  • Rukovodstvo po eksperimental'nomu (doklinicheskomu) izucheniyu novykh farmakologicheskikh veshchestv. (Handbook of experimental (preclinical) study of new drugs.) Ed. by R.U. Khabriev. Moscow: Medicina. 2005; 829 р. (In Russ.)
  • Commission of the European Communities, 86/609/ЕЕС. ISSN 03780 6978 (1986).
  • Barkagan Z.S., Momot A.P. Diagnostika i kontroliruemaya terapiya narusheniy gemostaza. (Diagnosis and controlled therapy of hemostatic disorders.) Moscow: N'yudiamed, 2008: 292 р. (In Russ.)

Views

Abstract - 15

PDF (Russian) - 6


© 2018 Blazhko A.A., Shakhmatov I.I., Zharikov A.Y., Kiselyov V.I.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.


Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77-70434 от 20 июля 2017 года выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор)