Експериментальне обґрунтування антидіабетичної активності нової фітокомпозиції

Abstract

Диcepтaцiйнa poбoтa пpиcвячeнa фармакологічному дocлiджeнню нової фітокомпозиції, що містить сухі екстракти листя шовковиці білої (Morus alba L.), стулок квасолі звичайної (Phaseolus vulgaris L.), пагонів чорниці звичайної (Vaccinium myrtillus L.) як перспективного антидіабетичного засобу. Вперше встановлена умовно-ефективна доза фітокомпозиції, яка становить 165 мг/кг (у співвідношенні 4,0 :1,5 :1,0 сухих екстрактів шовковиці білої, квасолі звичайної та чорниці звичайної відповідно). Фітокомпозиція при внутрішньошлунковому введенні відноситься до V класу токсичності – практично нетоксичні речовини (LD50 >5000 мг/кг). Встановлено, що фітокомпозиція гальмує розвиток резистентності до інсуліну та толерантності до вуглеводів, виявляє антигіперглікемічні, гіполіпідемічні, антиоксидантні властивості, покращує функціональний стан печінки, зменшує ендогенну інтоксикацію, сприяє регенерації підшлункової залози та печінки на моделях метаболічного синдрому, викликаного високофруктозною дієтою, і цукрового діабету 2 типу, індукованого введенням стрептозотоцину та нікотинаміду. Фітокомпозиція є перспективним засобом для подальшого доклінічного та клінічного вивчення з метою впровадження її у медичну практику як високоефективного та малотоксичного гіпоглікемічного та гіполіпідемічного засобу з антиоксидантною активністю для профілактики та комплексного лікування інсулінорезистентності, метаболічного синдрому та цукрового діабету 2 типу.

Диссертационная работа посвящена фармакологическому исследованию новой фитокомпозиции, содержащей сухие экстракты листьев шелковицы белой (Morus alba L.), створок фасоли обыкновенной (Phaseolus vulgaris L.), побегов черники обыкновенной (Vaccinium myrtillus L.) как перспективного антидиабетического средства. Впервые установлена условно эффективная доза фитокомпозиции, которая составляет 165 мг/кг (в соотношении 4,0 : 1,5 : 1,0 сухих экстрактов шелковицы белой, фасоли обыкновенной и черники обыкновенной соответственно). Фитокомпозиция при внутрижелудочном введении относится к V классу токсичности – практически нетоксичным веществам (LD50 >5000 мг/кг). Установлено, что фитокомпозиция уменьшает развитие резистентности к инсулину и толерантности к углеводам, проявляет антигипергликемические, гиполипидемические, антиоксидантные свойства, улучшает функциональное состояние печени, уменьшает эндогенную интоксикацию, способствует регенерации поджелудочной железы и печени на экспериментальных моделях метаболического синдрома, вызванного высокофруктозной диетой, и сахарного диабета 2 типа, индуцированного введением стрептозотоцина и никотинамида. Фитокомпозиция является перспективным средством для дальнейшего доклинического и клинического изучения с целью внедрения в медицинскую практику как высокоэффективного и малотоксичного гипогликемического и гиполипидемического средства с антиоксидантной активностью для профилактики и комплексного лечения инсулинорезистентности, метаболического синдрома и сахарного диабета 2 типа.

The thesis was devoted to the pharmacological study of the new phytocomposition which contains dry extracts of White mulberry (Morus alba L.) leaves, Common bean (Phaseolus vulgaris L.) shells, Bilberry (Vaccinium myrtillus L.) shoots. For the first time, a conditionally effective dose of phytocomposition was established, which is 165 mg / kg (in the ratio 4.0: 1.5: 1.0 of dry extracts of white mulberry, common bean and bilberry, respectively). Phytocomposition, when administered intragastrically, belongs to the V class of toxicity – almost non-toxic substances (LD50> 5000 mg / kg). The corrective effect of phytocomposition on the blood lipid spectrum in the twin hyperlipidemia model in rats was found: significant decrease in the concentration of total lipids by 15.7%, total cholesterol by 33.5% and triacylglycerols by 36.5% relative to the control pathology. The phytocomposition significantly restrained the growth of hyperglycemia by 21.4%, 24.8%, 26.7%, 18.9%, 7.8% after 30, 60, 90 and 120 and 180 min, respectively, relative to the control pathology during the oral test in dexamethasone insulin resistance model. It was found that the phytocomposition inhibits the development of insulin resistance – the sensitivity coefficient was 45.7%. Under a high-fructose diet, the phytocomposition normalized basal glycemia and significantly inhibited the development of glycemia after "glucose load" by 20.7%, 25.4%, 17.6%, 15.5% and 16.8%, respectively, after 30, 60, 90, 120 and 180 min from the beginning of the oral test relative to the control pathology. The insulin sensitivity coefficient increased by 18.9% relative to the control pathology. There was a significant decrease in total lipids by 20.1%, total cholesterol - by 28.6%, triacylglycerols - by 35.1% relative to the control pathology with normalization of the atherogenic factor. The balance of the antioxidant systems and lipid peroxidation was restored: in the serum the SOD and CAT activity significantly increased by 36.4% and 59.6%, and the concentration of TBARS, diene conjugates and lipid peroxides - by 33.0%, 35.9% and 19.4%; in the liver homogenate the SOD and CAT activity significantly increased by 21.2% and 59.6%, the concentration of G-SH - by 54.2%; The concentration of TBARS was also significantly reduced - by 33.1%, diene conjugates - by 38.6%, lipid peroxides - by 19.7% relative to the control pathology. In experimental type 2 diabetes mellitus induced by streptozotocin and nicotinamide, the phytocomposition reduced basal glycemia by 39.9% relative to baseline before treatment. During the oral test, the phytocomposition prevented the increase in glycemia by 39-43% relative to the control pathology. There was a mild corrective effect on the serum lipid spectrum - the concentration of total lipids, cholesterol, triacylglycerols, LDL and VLDL cholesterol was significantly reduced by 13.3%, 22.8%, 35.2%, 40.5% and 35,0% relative to the control pathology. Phytocomposition caused a corrective effect on the antioxidant system and lipid peroxidation: in the serum significantly increased the SOD and CAT activity by 30.3 and 20.6% and significantly reduced the concentration of TBARS - by 39.5%, diene conjugates - by 39.5%, and in the liver homogenate significantly increased the SOD activity by 15.6%, the G-SH concentration - by 51.3% and significantly decreased the concentration of TBARS - by 37.9%, diene conjugates - 44.0%, lipids peroxides - by 21.4% relative to the control pathology. Histologically, it was confirmed that the use of phytocomposition in the model of metabolic syndrome and type 2 diabetes mellitus significantly affected the structural recovery of hepatocytes and dramatically reduced the dystrophic changes of pancreatic cells. Phytocomposition is a promising tool for further preclinical and clinical studies in order to introduce it into medical practice as a highly effective and low-toxic hypoglycemic and hypolipidemic agent with antioxidant activity for the prevention and treatment of insulin resistance, metabolic syndrome and type 2 diabetes mellitus.