Експериментальне обґрунтування вибору гіпоглікемічної дози сухого екстракту імбиру на нормоглікемічних щурах

Abstract

Цукровий діабет (ЦД) на сьогодні залишається єдиним неінфекційним захворюванням, поширеність якого, за даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, має характер епідемії. Так, якщо у 2000 р. кількість хворих на ЦД у світі сстановила 151 млн., то у 2035 р. очікується збільшення цього показника до 592 млн. В Україні кількість зареєстрованих хворих на діабет перевищує 1,8 млн. осіб, серед яких переважає ЦД 2 типу (90–95%). Головною причиною непрацездатності та смертності хворих на ЦД 2 типу залишаються діабетичні мікро- й макроангіопатії: нефропатія, ретинопатія, гангрена, інфаркт міокарда, інсульт. Основним патогенетичним чинником виникнення діабетичних ускладнень є гіперглікемія, що потребує комплексної ефективної корекції із застосуванням гіпоглікемічних та профілактичних засобів щодо зазначених ускладнень. Універсальним механізмом, що лежить в основі біохімічних порушень, індукованих гіперглікемією, є оксидативний стрес, який поєднує інсулінорезистентність (ключову ланку патогенезу ЦД 2 типу та складову метаболічного синдрому) із дисфункцією панкреатичних β-клітин та ендотелію, що створює передумови для застосування антиоксидантів із метою профілактики та лікування діабету і його судинних ускладнень. Сучасні схеми лікування ЦД 2 типу включають різні групи пероральних цукрознижувальних лікарських засобів, більшість з яких мають синтетичне походження, здатні спричинювати побічні реакції, за тривалого використання їхня фармакологічна активність часто знижується, й до того ж, їхня ефективність щодо зменшення ризику діабетичних ускладнень повністю не доведена, що свідчить про необхідність розширення номенклатури нових антидіабетичних засобів. Перспективними антидіабетичними засобами є субстанції рослинного походження, які, поряд із гіпоглікемічними властивостями, виявляють широкий спектр фармакологічної дії (антиоксидантну дію, покращують мікроциркуляцію тканин, чинять гепато-, кардіо-, нефропротекторну дію), мінімальні побічні реакції та можуть бути ефективним профілактичним та лікувальним доповненням фармакотерапії ЦД 2 типу. В Україні перелік офіцинальних антидіабетичних препаратів рослинного походження обмежений однокомпонентними засобами – пагонами чорниці звичайної і стулками плодів квасолі звичайної – та багатокомпонентними зборами «Арфазетин» і «Садифіт», які належать до додаткових антидіабетичних засобів у терапії ЦД 2 типу легкої і середньої тяжкості та, незважаючи на комплексну дію, мають не досить зручну лікарську форму (хворий має приготувати відвар, настій або чай). Все це свідчить про актуальність пошуку та розроблення нових фітопрепаратів та їх лікарських форм для лікування ЦД 2 типу. Серед лікарських рослин із гіпоглікемічною дією певний інтерес представляє імбир лікарський (Zingiber officinale), який завдяки високому вмісту біологічно активних речовин та широкому спектру фармакологічної дії є перспективним для розроблення нового антидіабетичного засобу.

Современные схемы лечения сахарного диабета 2 типа включают различные группы пероральных сахароснижающих средств, большинство из которых способны вызвать побочные реакции, при длительном использовании их фармакологическая активность часто снижается, что свидетельствует о необходимости расширения номенклатуры новых противодиабетических средств. Перспективными антидиабетическими средствами являются субстанции растительного происхождения, которые оказывают широкий спектр фармакологического действия, имеют минимальные побочные реакции и могут быть эффективным профилактическим и лечебным дополнением фармакотерапии сахарного диабета. Среди лекарственных растений с гипогликемическим действием перспективным для разработки нового противодиабетического средства является имбирь лекарственный (Zingiber officinale).Целью работы было скрининговое исследование гипогликемического действия экстракта имбиря. Объектом исследования был сухой экстракт имбиря лекарственного (ИМБ) («Медагропром», г. Днепр), полученный из корневищ имбиря путем экстрагирования 50%-м спиртом и высушивания распылительным способом. Субстанция сухого экстракта имбиря лекарственного представляет собой тонкодисперсный порошок светло-коричневого цвета со специфическим запахом и острым вкусом, сухой остаток составляет не менее 95%, содержание гингеролов – 5%. Скрининговое определение эффективной дозы сухого экстракта имбиря лекарственного по гипогликемическому действию осуществляли на интактных нормогликемических крысах в диапазоне доз 10–150 мг/кг. В качестве препаратов сравнения использовали сбор «Арфазетин» и метформин. Определяли возможное гипогликемическое действие сухого экстракта имбиря лекарственного после однократного внутрижелудочного введения натощак, исследовали его антигипергликемические свойства в условиях 20-дневного введения с помощью внутрибрюшинного и орального тестов толерантности к глюкозе по динамике гликемии и площадями под гликемическими кривыми. Однократное введение сухого экстракта имбиря лекарственного в диапазоне доз 10–150 мг/кг и препарата сравнения сбора «Арфазетин» не показало гипогликемического эффекта натощак. На фоне 20-дневного введения сухого экстракта имбиря лекарственного при внутрибрюшинном тесте толерантности к глюкозе установлено, что выраженный антигипергликемический эффект экстракта начинает проявляться в дозе 80 мг/кг (40%) и остается стабильно одинаковым при применении высокой дозы – 150 мг/кг (41%). На модели орального теста толерантности к глюкозе при использовании сухого экстракта имбиря лекарственного в дозах 80 и 100 мг/кг регистрировали практически одинаковое угнетение острой гипергликемии на 30-й минуте тестирования на 40 и 38%, что свидетельствует о выраженном антигипергликемическом действии исследуемого средства. По выраженности антигипергликемической активности сухой экстракт имбиря лекарственного в дозе 80 мг/кг не уступает метформину и достоверно в 1,3 раза превосходит сбор «Арфазетин». Полученные результаты являются основанием для углубленного изучения сухого экстракта имбиря лекарственного в дозе 80 мг/кг в качестве противодиабетического средства.

Modern regimens for treatment of type 2 diabetes include various groups of oral hypoglycemic agents, most of which could cause side effects. Pharmacological activity of these medicines with long-term use is often reduced, which indicates the need to expand the range of new antidiabetic drugs. Promising antidiabetic agents are substances of plant origin that have a wide range of pharmacological effects, minimal adverse reactions and can be an effective preventive and curative adjunct to the pharmacotherapy of diabetes mellitus. Among medicinal plants with hypoglycemic action, ginger medicinal (Zingiber officinale) is promising for the development of a new antidiabetic agent.The aim of the work was a screening study of the hypoglycemic effect of the extract of ginger. The subject of the study was a dry of Ginger extract medicinal (Medagroprom, Dnipro), obtained from ginger rhizomas by extraction with 50% alcohol and spraydrying. The substance of Ginger extract is a fine-grained powder of light brown color with a peculiar scent and sharp taste, the dry residue is not less than 95%, the content of gingerols is 5%. Screening of the effective dose of Ginger extract for hypoglycemic action was performed on intact normoglycemic rats in a dose range of 10–150 mg/kg. As a reference, the compound «Arfazetin» and metformin were used. The possible hypoglycemic effect of Ginger extract was determined after its single fasting intragastric administration. The antihyperglycemic properties of Ginger extract were studied under conditions of 20-day administration with intraperitoneal and oral glucose tolerance tests on the dynamics of glycemia and areas under glycemic curves. A single introduction of Ginger extract in a dose range of 10–150 mg/kg and comparison drug «Arfazetine» did not show a hypoglycemic effect when fasting. Against the background of 20-day extract of ginger administration at intraperitoneal glucose tolerance test it was revealed that the pronounced antihyperglycemic effect of Ginger extract begins to manifest at a dose of 80 mg/kg (40%) and remains consistently the same when a high dose is administered – 150 mg/kg (41%). On the model of oral glucose tolerance test, when using extract of ginger in doses of 80 and 100 mg/kg, almost identical oppression of acute hyperglycemia was registered at 40 and 38% at the 30th minute of the test. This indicates a pronounced antihyperglycemic effect of the study agent. In terms of antihyperglycemic activity, extract of ginger at a dose of 80 mg/kg is not inferior to metformin and significantly exceeds the compoud «Arfazetin» by 1.3 times. The obtained results are the basis for in-depth study of Ginger extract at a dose of 80 mg/kg as antidiabetic agent.