Дослідження профілю сухих екстрактів листя і кореневищ Iris hungarica для встановлення кардіопротекторної активності на моделі доксорубіцинової кардіоміопатії у щурів

Автор(и)

  • Вікторія Анатоліївна Рибак Національний фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-7649-4287
  • Гюнель Фаяддинівна Кєрімова Національний фармацевтичний університет, Україна
  • Дмитро Віталійович Литкін Національний фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-4173-3046
  • Ольга Олександрівна Михайленко Національний фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-3822-8409

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4852.2024.310779

Ключові слова:

доксорубіцинова кардіоміопатія, кардіопротекторна активність, калію оротат, сухий екстракт листя ірису угорського, сухий екстракт кореневищ ірису угорського, фенольні сполуки, ВЕРХ

Анотація

Пошук і створення нових кардіопротекторних препаратів, особливо рослинного походження, з пролонгованою дією та з мінімумом побічних ефектів, є актуальною задачею, щодо поліпшення прогнозу серцево-судинних захворювань, попередження ризику розвитку ускладнень, збільшення тривалості та якості життя пацієнтів. Ірис угорський (Iris hungarica Walst et Kit.), з родини Iridaceae, має давню історію свого медичного застосування у багатьох країнах світу, а також визнаний багатим джерелом БАР.

Мета. Вивчення кардіопротекторної дії сухих водних екстрактів листя і кореневищ ірису угорського на моделі доксирубіцинової кардіоміопатії у щурів.

Матеріали та методи. Екстракти отримували з листя та кореневищ ірису угорського, у якості екстрагента використовували воду очищену. Дослідження хімічного складу рослинних екстрактів проводили методом ВЕРХ. Дослідження проведені на 40 білих безпородних щурах самках, яким внутрішньочеревинно вводили розчин доксорубіцину гідрохлориду в дозі 1 мг/кг, з розрахунку 0,5 мл на 100 г маси тіла тварини, за схемою 2 рази на тиждень протягом 6 тижнів. Кардіотоксичну дію та протекторні властивості калію оротату, сухих водних екстрактів листя і кореневищ ірису угорського оцінювали за виживаністю тварин, визначенням відносного коефіцієнту маси серця, функціональним станом міокарду (показники ЕКГ) та біохімічними показниками у сироватці крові та гомогенаті серця.

Результати та їх обговорення. Хімічний аналіз сухих водних екстрактів показав наявність фенольних сполук у сухих водних екстрактах листя та кореневищ ірису угорського, при цьому вміст речовин у екстракті кореневищ ірису був значно вищим. Домінантними речовинами визначено: геністеїн-7-O-β-D-глюкозид (2,43 мг/г), іригенін (3,97 мг/г), хлорогенову кислоту (0,78 мг/г), астрагалін (0,79 мг/г) та мангіферин (0,63 мг/г). Фармакологічний аналіз показників функціонального стану провідної системи серця свідчить, що 15-денне застосування в лікуванні тварин із доксирубіциновою кардіоміопатією сухого екстракту листя і кореневищ іриса угорського в дозі 150 мг/кг демонструють кардіопротекторну дію на початковому етапі. На моделі доксирубіцинової кардіоміопатії сухий екстракт листя і кореневищ ірису угорського у дозі 150 мг/кг виявили нормалізуючий вплив на біохімічні показники у сироватці крові і у гомогенаті серця і не поступалися дії препарату порівняння калію оротат у дозі 100 мг/кг. Найбільш виразний вплив на обмін речовин у кардіоміоцитах виявив сухий екстракт кореневищ ірису угорського. Кардіопротекторна активність сухого водного екстракту кореневищ ірису угорського визначається як кардіопротектор – типу анаболічні та антиоксидантні – ті, що прискорюють відновлення серцевого м'яза, захищають серцевий м’яз від дії вільних радикалів, перешкоджаючи передчасному старінню і зносу.

Висновки. На моделі доксорубіцинової кардіоміопатії у щурів, показники функціонального стану провідної системи серця тварин після застосування в лікуванні тварин сухих водних екстрактів листя і кореневищ ірису угорського в дозі 150 мг/кг демонструють кардіопротекторну дію на початковому етапі, нормалізуючий вплив на біохімічні показники у сироватці крові і у гомогенаті серця та не поступаються препарату порівняння калію оротату в дозі 100 мг/кг. Дана активність обумовлена вірогідно присутністю ізофлавоноїдів, флавоноїдів та гіроксикоричних кислот, зокрема геністин-7-О-β-D-глюкозиду, іригеніну, астрагаліну, нігрицину, мангфіерину, які були визначені як домінантні за результатами ВЕРХ аналізу.

Встановлено найбільш виразний вплив сухого екстракту кореневищ ірису угорського на функціональний стан міокарда і біохімічні показники у сироватці крові і у гомогенаті серця.

 Сухий водний екстракт кореневищ ірису угорського є перспективним рослинним засобом, щодо створення нового лікарського препарату з кардіопротекторними властивостями

Спонсор дослідження

  • National Pharmaceutical University, approved by the Ministry of Health of Ukraine: "Pharmacological study of biologically active substances and medicinal products" (state registration number 0114U000956).

Біографії авторів

Вікторія Анатоліївна Рибак, Національний фармацевтичний університет

Доктор біологічних наук, професор

Кафедрa нормальної та патологічної фізіології

Гюнель Фаяддинівна Кєрімова, Національний фармацевтичний університет

Аспірантка

Кафедрa нормальної та патологічної фізіології

Дмитро Віталійович Литкін, Національний фармацевтичний університет

Кандидат біологічних наук

Навчально-науковий інститут прикладної фармації

Ольга Олександрівна Михайленко, Національний фармацевтичний університет

Кандидат фармацевтичних наук, доцент

Кафедрa фармацевтичної хімії

Посилання

  1. Nishida, K., Otsu, K. (2017). Inflammation and metabolic cardiomyopathy. Cardiovascular Research, 113(4), 389–398. https://doi.org/10.1093/cvr/cvx012
  2. Pelykh, V. Y., Saturska, H. S., Usynskyi, R. S. (2020). Remodeling of rat’s heart in conditions of metabolic cardiomyopathy development and possibilities of its correction. Achievements of Clinical and Experimental Medicine, 2, 140–144. https://doi.org/10.11603/1811-2471.2020.v.i2.11331
  3. Kerymova, H. F., Korol, V. V., Rybak, V. A. (2019). Osoblyvosti mekhanizmu dii ta zastosuvannia fitopreparativ-anabolikiv z metoiu stvorennia likarskykh preparativ na osnovi sukhoho ekstraktu Iris hungarica. Perspectives of world science and education. Osaka, 50–56.
  4. Strutynskyi, R. B., Rovenets, R. A., Moibenko, O. O. (2012). Mekhanizmy kardioprotektornoi dii vitchyznianoho aktyvatora KAT+ kanaliv flokalinu. Tavriiskyi medyko-biolohichnyi visnyk, 15 (3 (42 (59))), 226–229.
  5. Dzhyhaliuk, O. V., Stepaniuk, H. I., Zaichko, N. V., Kovalenko, S. I., Shabelnyk, K. P. (2017). Characteristics of influence of 4-[4-oxo-3 h-quinazoline-3-yl] benzoic acid (pc-66) on a course of adrenaline myocardiodystrophy in rats according to biochemical research. Medical and Clinical Chemistry, 18 (4), 16–11. https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681x.2016.v0.i4.7249
  6. Witard, O. C., Combet, E., Gray, S. R. (2019). Long-chainn-3 fatty acids as an essential link between musculoskeletal and cardio-metabolic health in older adults. Proceedings of the Nutrition Society, 79 (1), 47–55. https://doi.org/10.1017/s0029665119000922
  7. Singab, A. N. B., Ayoub, I. M., El-Shazly, M., Korinek, M., Wu, T.-Y., Cheng, Y.-B. et al. (2016). Shedding the light on Iridaceae: Ethnobotany, phytochemistry and biological activity. Industrial Crops and Products, 92, 308–335. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.07.040
  8. Khatib, S., Faraloni, C., Bouissane, L. (2022). Exploring the Use of Iris Species: Antioxidant Properties, Phytochemistry, Medicinal and Industrial Applications. Antioxidants, 11 (3), 526. https://doi.org/10.3390/antiox11030526
  9. Syahputra, R. A., Harahap, U., Dalimunthe, A., Nasution, M. P., Satria, D. (2022). The Role of Flavonoids as a Cardioprotective Strategy against Doxorubicin-Induced Cardiotoxicity: A Review. Molecules, 27 (4), 1320. https://doi.org/10.3390/molecules27041320
  10. Mykhailenko, O., Korinek, M., Ivanauskas, L., Bezruk, I., Myhal, A., Petrikaitė, V. et al. (2020). Qualitative and Quantitative Analysis of Ukrainian Iris Species: A Fresh Look on Their Antioxidant Content and Biological Activities. Molecules, 25 (19), 4588–4612. https://doi.org/10.3390/molecules25194588
  11. Trofimova, T. S., Chekman, I. S., Horchakova, N. O., Avramenko, M. O. (2004). Kardiotoksychnist doksorubitsynu ta shliakhy yii korektsii tiotriazolinom. Zaporizkyi medychnyi zhurnal, 5, 135–155.
  12. Nakahara, T., Tanimoto, T., Petrov, A. D., Ishikawa, K., Strauss, H. W., Narula, J. (2018). Rat Model of Cardiotoxic Drug-Induced Cardiomyopathy. Experimental Models of Cardiovascular Diseases, 221–232. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-8597-5_17
  13. Baklanova, Ya. V., Ushakova, H. O. (2013). Toksychni efekty ta biokhimichnyi kontrol naslidkiv antratsyklinovoi terapii. Arkhiv klinichnoi ta eksperymentalnoi medytsyny, 22 (1), 1–8.
  14. Stefanov, O. V. (Ed.) (2001). Doklinichni doslidzhennia likarskykh zasobiv. Kyiv: Avitsenna, 528.
  15. Derzhavna farmakopeia Ukrainy (2004). Kharkiv: Derzhavne pidpryiemstvo «Ukrainskyi naukovyi farmakopeinyi tsentr yakosti likarskykh zasobiv», 520.
  16. Krechun, A. V., Kierimova, H. F., Kovalov, V. M., Rybak, V. A., Mykhailenko, O. O. (2021). Pat. No. 124650 UA. Sposib oderzhannia kompleksu biolohichno aktyvnykh rechovyn z anabolichnoiu ta protyzapalnoiu aktyvnistiu z korenevyshch irysa uhorskoho. MPK: A61K 36/88 (2006.01), A61K 125/00, A61P 3/00, A61P 21/06 (2006.01), A61P 29/00. No. u201911756. declareted: 09.12.2019; published: 21.10.2021., Bul. No. 42.
  17. Trofimova, T. S. (2008). Eksperymentalni doslidzhennia efektyvnosti tiotryozolinu za umov doksorubitsynovoi kardiomiopatii. [PhD theses].
  18. Skybchyk, V. A., Skybchyk, Ya. V. (2021). Klinichna elektrokardiohrafiia. Lviv: Vydavets Marchenko T. V., 568.
  19. Gubskyi, Yu. I. (2020). Biological chemistry. Vinnitsa: Nova Knyha, 488.
  20. Lunova, H. H., Lipkan, H. M., Viunytska, L. V. et al.; Lunova, H. H. (Ed.) (2022). Klinichna biokhimiia. Vol. 3. Lviv: PP «Mahnoliia 2006», 296.
  21. Chen, Z., Chen, L., Dai, H., Chen, J., Fang, L. (2008). Relationship between alanine aminotransferase levels and metabolic syndrome in nonalcoholic fatty liver disease. Journal of Zhejiang University SCIENCE B, 9 (8), 616–622. https://doi.org/10.1631/jzus.b0720016
  22. Stalnaia, I. D., Garishvili, G. T.; Orekhovicha, V. A. (Ed.) (1977). Metod opredeleniia malonovogo dialdegida s pomoshchiu tiobarbiturovoi kisloty. Sovremennye metody biokhimii. Moscow: Meditcina, 43–44.
  23. Beutler, Е., Duron, O., Kelly, B. M. (1963). Improved method for the determination of blood glutathion. Journal of Laboratory and Clinical Medicine, 63 (5), 882–888.
  24. Koroliuk, M. A. Ivanova, L. I., Maiorova, I. G., Tokarev, V. E. (1988). Metod opredeleniia aktivnosti katalazy. Laboratornoe delo, 1, 16–19.
  25. Lapach, S. N., Chubenko, A. V., Babich, P. N. (2000). Statisticheskie metody v mediko-biologicheskikh issledovaniiakh s ispolzovaniem Excel. Kyiv: Morion, 320.
  26. Osnovnye metody statisticheskoi obrabotki rezultatov farmakologicheskikh eksperimentov (2000). Rukovodstvo po eksperimentalnomu (doklinicheskomu) izucheniiu novykh farmakologicheskikh veshchestv. Moscow: Remedium, 349–354.
  27. Korniievskyi, Yu. I., Kraidashenko, O. V., Krasko, M. P., Bohuslavska, N. Yu., Korniievska, V. H. (2017). Fitoterapiia v kardiolohii. Zaporizhzhia: Vyd-vo ZDMU, 470.
  28. Qu, D., Han, J., Ren, H., Yang, W., Zhang, X., Zheng, Q., Wang, D. (2015). Cardioprotective Effects of Astragalin against Myocardial Ischemia/Reperfusion Injury in Isolated Rat Heart. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2016 (1). https://doi.org/10.1155/2016/8194690
  29. Mykhailenko, O., Ivanauskas, L., Bezruk, I., Lesyk, R., Georgiyants, V. (2020). Comparative Investigation of Amino Acids Content in the Dry Extracts of Juno bucharica, Gladiolus Hybrid Zefir, Iris Hungarica, Iris Variegata and Crocus Sativus Raw Materials of Ukrainian Flora. Scientia Pharmaceutica, 88 (1), 8–21. https://doi.org/10.3390/scipharm88010008
  30. Gueta, I., Perach Ovadia, Y., Markovits, N., Schacham, Y. N., Epsztein, A., Loebstein, R. (2020). Is Pyroglutamic Acid a Prognostic Factor Among Patients with Suspected Infection? A Prospective Cohort Study. Scientific Reports, 10 (1). https://doi.org/10.1038/s41598-020-66941-7
  31. Archakova, L. I., Novakovskaia, S. A. (2017). Kletochnye mekhanizmy antratciklinovoi kardiomiopatii pri deistvii antibiotika doksorubitcina. Vestcі Natcyianalnoi akademіі navuk Belarusі. Seryia medytcynskіkh navuk, 1, 83–89.
  32. Octavia, Y., Tocchetti, C. G., Gabrielson, K. L., Janssens, S., Crijns, H. J., Moens, A. L. (2012). Doxorubicin-induced cardiomyopathy: From molecular mechanisms to therapeutic strategies. Journal of Molecular and Cellular Cardiology, 52 (6), 1213–1225. https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2012.03.006
  33. Rahimi_Balaei, M., Momeny, M., Babaeikelishomi, R., Ejtemaei Mehr, S., Tavangar, S. M., Dehpour, A. R. (2010). The modulatory effect of lithium on doxorubicin-induced cardiotoxicity in rat. European Journal of Pharmacology, 641 (2-3), 193–198. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2010.05.046
  34. Mykhailenko, O., Hsieh, C.-F., El-Shazly, M., Nikishin, A., Kovalyov, V., Shynkarenko, P. et al. (2023). Anti-viral and Anti-inflammatory Isoflavonoids from Ukrainian Iris aphylla Rhizomes: Structure-Activity Relationship Coupled with ChemGPS-NP Analysis. Planta Medica, 89 (11), 1063–1073. https://doi.org/10.1055/a-2063-5265
  35. Mykhailenko, O., Kovalyov, V., Kovalyov, S., Krechun, A. (2017). Isoflavonoids from the rhizomes of Iris hungarica and antibacterial activity of the dry rhizomes extract. Ars Pharmaceutica (Internet), 58 (1), 39–45. https://doi.org/10.30827/ars.v58i1.5919
  36. Kerimova, G. F., Rybak, V. A., Krechun, А. V., Kovalev, V. М. (2020). Study of anabolic activity of dry extracts of leaves and rootstalks of iris hungarica in intact animals. Fitoterapia, 2 (2), 50–55. https://doi.org/10.33617/2522-9680-2020-2-50
Дослідження профілю сухих екстрактів листя і кореневищ Iris hungarica для встановлення кардіопротекторної активності на моделі доксорубіцинової кардіоміопатії у щурів

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-08-30

Як цитувати

Рибак, В. А., Кєрімова, Г. Ф., Литкін, Д. В., & Михайленко, О. О. (2024). Дослідження профілю сухих екстрактів листя і кореневищ Iris hungarica для встановлення кардіопротекторної активності на моделі доксорубіцинової кардіоміопатії у щурів. ScienceRise: Pharmaceutical Science, (4 (50), 67–77. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2024.310779

Номер

Розділ

Фармацевтичні науки