Средство растительного происхождения, проявляющее кардиотоническую активность при хронической сердечной недостаточности.
Владельцы патента RU 2654706:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к кардиотоническому средству при хронической сердечной недостаточности. Предложено применение густого экстракта из травы первоцвета весеннего (Primula veris L.) в качестве кардиотонического средства при хронической сердечной недостаточности. Вышеописанное средство является эффективным в качестве кардиотонического средства при хронической сердечной недостаточности. 5 табл.
Изобретение относится к медицине, а именно к фармакологии, и может быть использовано для лечения и профилактики неблагоприятных осложнений заболеваний сердечно-сосудистой системы, где основным патогенетическим механизмом является нарушение энергетического внутриклеточного обмена, обусловленное гипоксией миокарда.
Указанные нарушения формируют клинические и морфофункциональные изменения миокарда при хронической сердечной недостаточности (ХСН). ХСН на сегодняшний день - это одно из самых тяжелых и прогностически неблагоприятных осложнений заболеваний сердечнососудистой системы. Распространенность ХСН III-IV функционального класса (ФК) в Европейской части России составляет 2,3%, а ХСН I-II ФК достигает 9,4%, что значительно превышает аналогичные зарубежные показатели [Михин В.П., Поздняков Ю.М., Хлебодаров Ф.Е., Кольцова О.Н. Милдронат в кардиологической практике - итоги, новые направления, перспективы // Кардиоваскулярная терапия и профилактика, 2012; 11(1), с. 95-102.].
Миокард и сосудистое русло являются при ХСН главными мишенями патологических процессов, они же служат основными точками приложения медикаментозной терапии [Михин В.П., Хлебодаров Ф.Е. Перспективы применения милдроната у больных с сердечно-сосудистой патологией // Российский кардиологический журнал, 4 (84), 2010, с. 158-168].
Перспективным направлением улучшения энергообеспеченности миокарда является использование кардиоцитопротекторов. К последним в настоящее время относят препараты, улучшающие переносимость миокардом периодов ишемии и сохраняющие в условиях гипоксии его функциоактивность. Так, при достаточном поступлении кислорода главным энергетическим субстратом для здорового сердца взрослого человека являются свободные жирные кислоты. При ишемии миокарда все метаболические адаптивные механизмы, физиологические или фармакологические, направлены на переключение энергетического обмена с использования жирных кислот на потребление углеводов. Такие эффекты могут достигаться путем использования средств, улучшающих энергетические и метаболические процессы в миокарде [Гордеев И.Г., Лучинкина Е.Е., Люсов В.А. Антиоксидантный эффект кардиопротектора Милдронат у пациентов, подвергшихся коронарной реваскуляризации / Российский кардиологический журнал 2009, №1(75), с. 31-37; Меньшикова Е.Б., Зенков Н.К. Биохимия окислительного стресса. Оксиданты и антиоксиданты // Новосибирск: Изд. СО РАМН, 1994, с.58-77].
Известны фармакологические препараты, обладающие прямым кардиопртекторным действием с преимущественным воздействием на энергетические процессы, такие как: милдронат (действующее вещество мельдоний), предуктал (действующее вещество триметазидин), мексидол (действующее вещество этилметилгидроксипиридина сукцинат), неотон (действующее вещество фосфокреатинин), убихинон и др.
Учитывая социальную значимость проблемы, необходимо расширять поиск новых лекарственных средств с максимально безопасным воздействием на организм. Одним из перспективных направлений создания эффективных и безопасных лекарственных препаратов является фитотерапия, которая внесла большой вклад в создание лекарственных препаратов, влияющих на сердечно-сосудистую систему, производимых сегодня, в том числе эфедрина из эфедры, дигитоксина из наперстянки пурпурной, резерпина из раувольфии змеиной и других. Недавнее открытие противоопухолевого вещества из Taxus brevifolia (тихоокеанский тис) подчеркивает роль растений в качестве постоянного ресурса для современной медицины [Archives of internal medicine, 1998 Nov 9; 158(20):2225-34. Herbal medicine for the treatment of cardiovascular disease: clinical considerations. Mashour NH1, Lin GI, Frishman W.H.].
Лекарственные растительные препараты оказывают системное воздействие на организм, что важно для лечения хронических заболеваний, обеспечивая быстрый клинический эффект с минимумом побочных реакций, т.е. они более безопасны, чем синтетические.
По данным Всемирной организации здравоохранения лекарственные препараты растительного происхождения являются одним из важнейших источников адаптированных биологически активных соединений, необходимых для лечения и повышения защитных сил организма при различных заболеваниях, причем большая широта терапевтического действия, малая токсичность и возможность длительного применения без риска возникновения побочных эффектов позволяют фитопрепаратам успешно конкурировать с синтетическими медикаментами [Блинова А.А. Теоретические и экспериментальные аспекты создания лекарственных средств на основе сырья природного происхождения: автореф. дис. … д-ра фарм. наук / А.А. Блинова. - Пермь, 2009. - 49].
Перспективным для изучения является первоцвет весенний (Primula veris L.), широко распространенный на территории РФ. Последние исследования показали, что трава первоцвета весеннего содержит тритерпеновые сапонины (урсоловая кислота, эсцин), полифенольные соединения, представленные полиметоксилированными флавоноидами (флавон и его производные: 8-метокси-флавон, 3'-метокси-флавон, 3',4'-метилендиокси-5'-метоксифлавон, 5, 6, 2', 6'-тетраметоксифлавон (запотин), 5,6,7,3',4'-пентаметоксифлавон (синенсетинт)), флавоноидами (агликоны флавоноидов (апигенин, кверцетин, кемпферол, таксифолин), флавоноидными гликозидами (цинарозид, кверцимеритрин, рутин и др.), кумаринами (дигидрокумарин, О-метоксикумарин, кумарин, умбеллиферон), фенолокислотами и фенилпропаноидами (галловая, салициловая; коричная, кофейная феруловая, хлорогеновая, неохлорогеновая, цикориевая кислоты), дубильными веществами (танин, катехин), органическими кислотами (аскорбиновая, лимонная, янтарная, щавелевая и др.), аминокислотами (аспарагин, пролин, глицин, серии, цистеин и др.), производными жирных кислот: метиловый эфир пальмитиновой кислоты, метиловый эфир-9,12-октадекадиеновой кислоты, метиловый эфир-9,12,15 октадекатриеновой кислоты, генэйкозан [Латыпова Г.М. Экспериментально-теоретическое обоснование рационального использования растений рода Primula L. и рода Humulus L.: автореф. дис. … д-ра фармац. наук : 14.04.02 / Латыпова Г.М. - Самара, 2015. - 46 с.].
Наиболее близким аналогом изобретения является широко применяемый в медицинской практике цитопротектор милдронат.
Милдронат блокирует синтез карнитина из γ-бутиробетаина за счет обратимого конкурентного ингибирования фермента γ-бутиробетаингидроксилазы, тем самым снижает карнитин-зависимый транспорт жирных кислот в митохондрии, опосредованно тормозит их β-окисление и способствует активации митохондриального аэробного окисления глюкозы. Он может служить препаратом выбора для коррекции дисфункции сосудистого эндотелия, так как γ-бутиробетаин, накопление которого наблюдается вследствие торможения синтеза карнитина, способен стимулировать рецепторы к ацетилхолину. В результате активизируется синтез оксида азота, что обуславливает вазопротективный эффект милдроната.
Милдронат обладает рядом побочных действий в виде влияния на уровень артериального давления, тахикардии, дискомфорта и боли в груди, тошноты, рвоты, поноса, запора, боли в животе, головной боли, нарушения чувствительности и координации, тремора, нарушения зрения. Милдронат может вызвать психомоторное возбуждение, аллергические реакции в виде отека, сыпи, покраснения или кожного зуда. При одновременном применении с милдронатом гипотензивных средств, нифедипина, нитроглицерина, периферических вазодилататоров и альфа-адреноблокаторов может развиваться умеренная тахикардия и артериальная гипотензия.
Противопоказаниями для применения милдроната являются: повышение внутричерепного давления (при нарушении венозного оттока, внутричерепных опухолях), возраст до 18 лет (эффективность и безопасность не установлены), беременность, период кормления грудью (не определены безопасность и эффективность применения). С осторожностью необходимо использовать при заболеваниях печени и/или почек.
Нельзя применять милдронат вместе с другими препаратами, содержащими мельдоний, так как может увеличиться риск появления побочных эффектов [Инструкция по медицинскому применению препарата Милдронат, рег. номер: ЛС-001115-120511].
Задачей изобретения является расширение области применения препаратов из травы первоцвета весеннего, а также расширение арсенала кардиопротекторных средств.
Технический результат при использовании изобретения - получение средства с выраженным кардиотоническим действием при ХСН.
Указанный технический результат достигается за счет применения густого экстракта из травы первоцвета весеннего (Primula veris L.) в качестве кардиопротекторного средства.
Сущность изобретения заключается в применении густого экстракта из травы первоцвета весеннего (ГЭТПВ) в качестве кардиотонического средства при ХСН.
Известны следующие фармакологические свойства препаратов из первоцвета: отхаркивающее, потогонное, мочегонное, спазмолитическое, седативное, противовоспалительное, антимикробное [Киселева Т.Л., Смирнова Ю.А. Лекарственные растения в мировой медицинской практике: государственное регулирование номенклатуры и качества. - М.: Издательство Профессиональной ассоциации натуротерапевтов, 2009. - 295 с.].
В экспериментальных исследованиях у травы первоцвета весеннего нами выявлена ангиопротекторная, антиоксидантная, эндотелиопротекторная, противовоспалительная, гепатозащитная активность [Латыпова Г.М. Экспериментально-теоретическое обоснование рационального использования растений рода Primula L. и рода Humulus L.: автореф. дис. … д-ра фармац. наук: 14.04.02 / Латыпова Г.М. - Самара, 2015. - 46 с.].
Данных о кардиопротекторном действии препаратов из первоцвета весеннего в доступной научно-медицинской и патентной литературе не обнаружено.
В исследованиях был использован полученный нами в лабораторных условиях фитопрепарат из травы первоцвета весеннего(Primula veris L.) - густой экстракт (как наиболее оптимальная лекарственная форма, с содержанием максимального количества гидрофильных и липофильных соединений).
Приготовление густого экстракта производили методом перколяции, для чего 100,0 г измельченного растительного сырья экстрагировали 1000 мл 70% раствора этилового спирта. Полученные водно-спиртовые экстракты очищали от балластных веществ отстаиванием при t=8°C в течение трех суток с последующим фильтрованием для отделения смолистых веществ и хлорофилла. Объединенные очищенные экстракты упаривали под вакуумом на роторном испарителе модели «ИР-1М» для отгонки экстрагента. Далее доводили до состояния густого экстракта в выпарительных чашах в сушильном шкафу при температуре 60°C. Полученный экстракт травы первоцвета весеннего представлял собой густую вязкую массу темно-зеленого цвета с приятным специфическим запахом, горьковатого вкуса, с влажностью не более 25%.
В качестве модели для изучения кардиотонических свойств ГЭТПВ использована модель хронической изопротереноловой интоксикации, приводящей к гипертрофии миокарда и последующей хронической сердечной недостаточности по методам, описанным (Ennis, 2003; Shibata, 2011).
Эксперименты проведены на беспородных крысах-самцах. ХСН моделировали внутрибрюшинным введением L-изопротеренола (Sigma-Aldrich, США) по 2,5 мг/кг 2 раза в сутки в течение 3 недель.
Было сформировано 6 групп животных: 1) интактные животные (n=10), которым вводили дистиллированную воду в течение всего периода наблюдения (перорально 0,1 мл на 100 г веса) и физ. раствор в дозе 0,1 мл/100 г веса внутрибрюшинно; 2) контрольная группа ХСН + вода (n=20) - животные, которым вводили изопротеренол в дозе 2,5 мг/кг и дистиллированную воду перорально 0,1 мл на 100 г веса в течение всего периода наблюдения; 3) опытная группа «ХСН + ГЭТПВ 30 мг/кг» (n=15) - животные с ХСН, которым вводили ГЭТПВ перорально с первых суток введения изопротеренола в течение 3 недель в дозе 30 мг/кг 1 раз/сутки; 4) опытная группа «ХСН + ГЭТПВ 60 мг/кг» (n=15) - животные с ХСН, которым вводили ГЭТПВ перорально с первых суток введения изопротеренола и в течение 3 недель в дозе 60 мг/кг 1 раз/сутки; 5) опытная группа «ХСН + ГЭТПВ 150 мг/кг» (n=15) - животные с ХСН, которым вводили ГЭТПВ перорально с первых суток введения изопротеренола и в течение последующих 3 недель в дозе 150 мг/кг 1 раз/сутки; 6) опытная группа «ХСН + Милдронат» (n=15) - животные с ХСН, которым вводили препарат сравнения милдронат (АО «Гриндекс», Латвия) перорально с первых суток введения изопротеренола и в течение 3 недель в дозе 50 мг/кг 1 раз/сутки.
Для исследования изменений кардиодинамики всем группам животных проводилась следующая оперативная подготовка: после перевода на искусственную вентиляцию легких осуществлялась торакотомия, затем перикардотомия. Через верхушку сердца в левый желудочек вводился катетер, соединенный с датчиком давления (Biopacsystems, США). С помощью интерфейсного универсального модуля UIM100C полиграфа MP 150 (Biopacsystems, США) на базе программы AcqKnowledge 4 регистрировались скорость сокращения (+dP/dt max, мм рт.ст./с), скорость расслабления (-dP/dt max, мм рт.ст./с) миокарда, левожелудочковое давление (ЛЖД, мм рт.ст.) и частота сердечных сокращений (ЧСС, уд./мин). Максимальная интенсивность функционирования структур (МИФС) определялась расчетным способом ((ЛЖД ср × ЧСС ср)/(масса левого желудочка +1/3межжелудочковой перегородки), мм рт.ст./мг⋅мин). Для оценки функционального состояния сердца использовались нагрузочные тесты: проба с нагрузкой объемом (увеличение преднагрузки) (введение физиологического раствора 0,3 мл/100 г массы животного внутривенно); проба на адрено-реактивность (введение адреналина 0,1 мл/100 г массы животного внутривенно в разведении 10-7 г/л) и максимальная изометрическая нагрузка (увеличение постнагрузки) (окклюзия восходящей части дуги аорты на 30 с).
За время эксперимента в контрольной группе с ХСН погибло 5 крыс, в группе, получавшей ГЭТПВ в дозе 30 мг/кг, - 1 животное, ГЭТПВ в дозе 60 мг/кг - 6 животных. В группе самцов, получавших препарат сравнения милдронат, погибло 5 животных. Наибольшая смертность отмечена у крыс, которые получали ГЭТПВ в дозе 150 мг/кг, что по данным морфологического исследования объясняется венозным полнокровием печени животных. В интактной группе животных гибели не наблюдалось (Таблица 1).
В контрольной группе животных с ХСН при проведении нагрузки объемом прирост скорости сокращения и расслабления миокарда, ЛЖД на 10 с был достоверно ниже такового группы интактных животных (Таблица 2). У животных с ХСН, получавших исследуемые вещества и препарат сравнения милдронат, при увеличении преднагрузки прирост +dP/dt max, -dP/dt max и ЛЖД на 10 с был достоверно выше такового у животных контрольной группы с ХСН (Таблица 2).
Прирост ЧСС при проведении нагрузки объемом был выше во всех опытных группах по сравнению с показателем животных с ХСН контрольной группы, однако статистически достоверно только у групп, получавших ГЭТПВ в дозах 30 и 150 мг/кг и милдронат (Таблица 2).
В результате проведенных экспериментов выявлено, что у животных с ХСН прирост скоростей сокращения и расслабления на 10 с (+dp/dt max и -dp/dt max) и ЛЖД в ответ на введение адреналина был достоверно ниже показателей интактной группы (Таблица 3).
В группе животных с ХСН, получавших ГЭТПВ в дозе 30 мг/кг, 150 мг/кг при проведении пробы на адренореактивность прирост скорости сокращения миокарда на 10 с был достоверно выше таковой у животных с ХСН контрольной группы, причем в дозе 30 мг/кг выше по сравнению с препаратом сравнения милдронат, а в дозе 150 мг/кг сопоставимо с препаратом сравнения (Таблица 3).
В группе животных с ХСН, получавших ГЭТПВ в дозе 30 мг/кг при проведении пробы на адренореактивность прирост скорости расслабления на 10 с миокарда был достоверно выше таковой у животных с ХСН контрольной группы, сопоставимо с препаратом сравнения милдронат. В группе животных с ХСН, получавших ГЭТПВ в дозе 150 мг/кг, в ответ на введение адреналина прирост скорости расслабления миокарда был выше такового у животных с ХСН контрольной группы, однако разница была статистически недостоверна (Таблица 3).
У животных с ХСН, получавших ГЭТПВ в дозе 30 мг/кг, при проведении пробы на адренореактивность прирост ЛЖД на 10 с был выше такового у самцов с ХСН контрольной группы, что сопоставимо с препаратом сравнения милдронатом (Таблица 3).
Прирост ЧСС на 10 с при стимуляции адренорецепторов сердца во всех опытных группах был выше такового у животных контрольной группы с ХСН, но статистически достоверные изменения наблюдались только у группы, получавшей препарат сравнения милдронат (Таблица 3).
В контрольной группе животных с изопротереноловой ХСН при окклюзии восходящей части дуги аорты прирост скорости сокращения миокарда, ЛЖД и МИФС на 5 и 30 с был достоверно ниже такового интактной группы животных. Скорости расслабления на 5 и 30 с у группы с ХСН достоверно ниже, чем таковые у интактной группы. Прирост ЧСС в группе контроля животных с ХСН был выше аналогичного показателя в интактной группе, однако изменения не были статистически значимы (Таблица 4).
При максимальной изометрической нагрузке прирост скорости сокращения миокарда на 5 с во всех опытных группах (животные, получавшие ГЭТПВ в дозах 30 мг/кг, 60 мг/кг, 150 мг/кг, препарат сравнения милдронат) превышал аналогичные показатели в контрольной группе животных с ХСН, однако статистически достоверно у группы, получавшей ГЭТПВ в дозе 30 мг/кг. При максимальной изометрической нагрузке прирост скорости сокращения миокарда на 30 с во всех опытных группах и группе сравнения достоверно превышал аналогичные показатели в контрольной группе животных с ХСН. При максимальной изометрической нагрузке прирост скорости расслабления миокарда на 5 с во всех опытных группах превышал аналогичные показатели в контрольной группе животных с ХСН, однако статистически достоверно у группы, получавшей ГЭТПВ в дозе 60 мг/кг и 150 мг/кг. При максимальной изометрической нагрузке прирост скорости расслабления миокарда на 30 с во всех опытных группах и группе сравнения превышал аналогичные показатели в контрольной группе животных с ХСН, однако статистически достоверно только в группах животных, получавших ГЭТПВ в дозе 150 мг/кг и милдронат (Таблица 4).
При максимальной изометрической нагрузке значения ЛЖД на 5 с опытных групп превышают таковые значения в группе ХСН, однако статистически достоверно только у Милдроната; а на 30 с достоверно выше у животных из групп, получавших ГЭТПВ в дозе 30 мг/кг, 60 мг/кг, как относительно контрольной группы, так и относительно группы, получавшей препарат сравнения (Таблица 4).
Прирост ЧСС на 5 с выше и на 30 с ниже при окклюзии восходящей части дуги аорты выше во всех опытных группах по сравнению с таковым показателем группы с ХСН (Таблица 4).
Прирост МИФС на 5 с выше во всех группах, однако статистически достоверно в группах, получавших ГЭТПВ в дозе 60 мг/кг и милдронат. При этом показатели группы ГЭТПВ 60 мг/кг превосходят препарат сравнения (Таблица 5).
Прирост МИФС на 30 с выше во всех группах, наиболее выражено у животных, получавших ГЭТПВ в дозах 30 мг/кг и 60 мг/кг и милдронат (Таблица 5). Самый высокий прирост был зарегистрирован в группе, получавшей ГЭТПВ в дозе 30 мг/кг. Его значения превосходят таковые у препарата сравнения в 2 раза (р<0,05).
Таким образом, после моделирования изопротереноловой сердечной недостаточности в течение 21 дня у животных значительно снижаются ино- и хронотропные резервы сердца, о чем можно судить по более низкому по сравнению с интактной группой приросту скоростей сокращения и расслабления миокарда, ЛЖД и ЧСС при проведении функциональных нагрузок - пробы на адренореактивность, нагрузки объемом и максимальной изометрической нагрузки, а также по более низким значениям МИФС.
В ходе эксперимента установлено, что при пероральном введении все дозы препарата ГЭТПВ оказывают кардиотоническоое действие, однако в дозе 30 мг/кг оно наиболее выраженное, сопоставимое с препаратом сравнения и по некоторым показателями превосходящее его, о чем можно судить по высокому приросту скоростей сокращения и расслабления миокарда, ЛЖД, МИФС и самому низкому проценту гибели животных в группе, получавшей ГЭТПВ в дозе 30 мг/кг.
Примечание: * - относительно показателей группы интактных животных при p<0,05; ** - относительно показателей контрольной группы животных с изопротереноловой ХСН при p<0,05
Примечание: * - относительно показателей группы интактных животных при p<0,05; ** - относительно показателей контрольной группы животных с изопротереноловой ХСН при p<0,05
Примечание: * - относительно показателей группы интактных животных при p<0,05; ** - относительно показателей контрольной группы животных с изопротереноловой ХСН p<0,05
Применение густого экстракта из травы первоцвета весеннего (Primula veris L.) в качестве кардиотонического средства при хронической сердечной недостаточности.
