Az Adonis aestivalis szív- és érrendszeri hatásai érzéstelenített juhokban

Absztrakt

Bevezetés

Mivel Sir William Withering azt javasolta, hogy a digitalis 1785-ben előnyös lehet a szívbetegeknél, mára már több mint 200 éve használják gyógyászati célokra. Ma a digoxin és a digitoxin az egyetlen szívglikozid, amely kereskedelmi forgalomban kapható. A szívglikozidok azonban széles körben hozzáférhetők egyes botanikus termékekben és más természetben előforduló anyagokban. 1

A szívglikozidok nagy potenciális terápiás hatást mutattak, mint például parazitaellenes, 2 antimikrobiális, 3 HIV-ellenes, 4 és jelentős rákellenes aktivitást. 5 A rák emberek ezreit érinti, és a gyógyszeres terápia alapvető a túlélés növelésében vagy a teljes gyógyulásában. A legújabb áttekintések rávilágítottak a szívglikozidok újszerű terápiás alkalmazására, különösen a felhalmozódó in vitro és in vivo vizsgálatokban, amelyek tumorellenes aktivitást jelentenek. A glikozid alapú rákellenes gyógyszerek első generációját klinikai vizsgálatok kísérik. 6.

Az Adonis aestivalis (nyári fácán szeme) lágyszárú egynyári növény, amely körülbelül 40 cm magasra nő, májustól augusztusig sötétvörös virágzású, sötét középpontú virágokkal rendelkezik, lineáris fonalszerű röpcédulákkal (1. ábra). Annak ellenére, hogy az A. aestivalis szívglikozid-koncentrációja alacsonyabb, mint a hamis kagyló (A. vernalis), mérgező növény marad, és csak orvosi felügyelet mellett használható fel gyógyszeresen. Az A. aestivalis infúzióit vízhajtóként, alváshajtóként és köhögés elleni gyógyszerként használják. Az Adonis fajait a szívműködés stimulálására szolgáló gyógyszerek létrehozására használják. Az alkalmazott anyag hasonló a Digitalis (róka kesztyű) anyagához, és gyakran a helyére írják fel, hogy elkerüljék a digitaliszból származó gyógyszerek hosszú távú hatásait. 7

Az Adonis aestivalis levelei, virágai és gyümölcsei

Az előző fitokémiai vizsgálat szerint az A. aestivalis légi részei négy kardenolidot tartalmaznak. 8 Az A. aestivalis magjai új kardenolidot (3β, 5α, 14β, 17β-tetrahidroxi-kart-20, 22-enolid), két új glikozidot, sztrofantidin-hexaglikozidot és sztrofantidin 3-O-β-D-glükopiranozidot tartalmaznak. 9.

Annak ellenére, hogy a hagyományos orvoslásban alkalmazzák, az A. aestivalis légi részeinek biológiai aktivitásáról nincsenek adatok. A növény terápiás sikerének állítását a szív- és érrendszeri betegségek kezelésében tudományosan nem vizsgálták. Ez arra késztetett minket, hogy tanulmányozzuk az e faj hidroalkoholos kivonatának feltételezett kardiovaszkuláris hatásait altatott juhoknál, valamint értékeljük annak általános toxikus hatásait.

Anyagok és metódusok

Az A. aestivalis friss és darálatlan légi részeit az iráni Nyugat-Azerbajdzsán megyében (Urmia) gyűjtötték össze, és hitelesítésüket az iráni Teheráni Tarbiat Modares Egyetem Tudományos Főiskolájának taxonómiai egységén végezték. Az egész növényeket szárítottuk, kalapácsmalomban őröltük, majd 70% -os etanollal áztattuk és hét napig szobahőmérsékleten tartottuk. Az extrakció befejezéséhez naponta kétszer összekevertük. Ezt az eljárást négyszer megismételtük, és az egyesített etanolos extraktumot rotációs bepárlón szárazra pároltuk, a hőmérsékletet 45 és 50 ° C közötti hőmérsékleten tartva, és sötét sötétbarna félszilárd maradékot kaptunk. A tiszta A. aestavalis hidroalkoholos kivonatot (AAHE) fénytől védve, hűtőszekrényben, 4 ° C-on tartjuk. Megállapítottuk, hogy az extraktum kitermelése körülbelül 9,25% volt. Az extraktumot sóoldatban oldjuk a biológiai aktivitások értékelése céljából.

Állatok. A kísérleti protokollt az iráni Urmia Egyetem, Urmia Egyetem Állatorvostudományi Karának Állathasználati Kísérleti Etikai Bizottsága hagyta jóvá. Bármelyik nemből származó egészséges, 18-33 g tömegű albínó egereket az Iráni Teheráni Legelő Intézettől szereztek be. Az állatokat ketrecenként hárman helyeztük el, és ellenőriztük a fényperiódust (06:00 és 18:00 óra között világított), a levegő keringését és a szobahőmérsékletet (24 ± 1 ° C). Minden állat szabadon hozzáférhetett csapvízhez és szokásos rágcsáló-étrendhez.

Hat egészséges, felnőtt, vegyes fajtájú hím juhot használtak, átlagos testtömegük 33 kg (tartomány: 30-37 kg). Valamennyi juhot egészségesnek ítélték meg fizikális vizsgálat, teljes vérkép, biokémiai profil és elektrokardiográfiai (EKG) vizsgálat alapján. A juhokat szénakoncentrátummal etették naponta kétszer, és ad libitum vízhez juthattak. Az állatokat kondicionáltuk, hogy oldalsó fekvésben maradjanak.

Akut toxicitási és viselkedési aktivitási tesztek egereken. Kísérleti teszteket végeztek az egereknek beadandó kivonat dózistartományának meghatározására. Elérték az AAHE maximális dózisát, amely nem eredményezett halált, és a minimális dózist, amely 100% -os halált eredményezett. Ezekből 0,1, 1,6, 2,9, 3,5 és 5,0 g kg -1 AAHE-t tartalmazó sóoldatban oldott kivonat megfelelő koncentrációit intraperitoneálisan (IP) adtuk 6, egyenként 5 egérből álló csoportnak. Az állatokat 24–72 órán belül megfigyeltük a toxicitás és elhullás tünetei tekintetében. Az LD50-et Lorke-módszer alapján számították ki. A megfigyelés 14 napig folytatódott annak megerősítésére, hogy az életben maradt dózisonkénti állatok száma nem változott. A viselkedési és központi idegrendszeri profilok a következők voltak: spontán nevelés és ápolás, a nyugalom és a szedáció bizonyítéka, a vonagló reflex elvesztése és az alvás időtartama.

Vérnyomás (BP) és elektrokardiográfia mérése altatott juhokban. Minden birkát altattunk úgy, hogy először intravénásan 30 mg kg -1 5% -os nátrium-pentobarbitál oldatot (Sigma, St. Louis, MO, USA) adtunk be, majd szükség esetén kis kiegészítő adagokkal.

A bal combcsont artériát PE-50 polietilén csővel (Clay Adams, Parsippany, NJ, USA) kanüláltuk heparinizált sóoldattal (60 NE ml -1) töltve, amelyet nyomás-átalakítóhoz csatlakoztattunk (MLT844 modell; ADInstruments, Sydney, Ausztrália) híderősítőhöz kapcsolva (ML224 modell; ADInstruments, Sydney, Ausztrália). A nyomásmérőket minden vizsgálat előtt orvosi manométerrel kalibráltuk, az oldalsó fekvésű juhok mellkasi bemeneténél beállított nulla szinttel. Az átlagos artériás nyomást (MAP) az off-line analízissel vett minták BP adatai alapján számítottuk:

Vérnyomás = diasztolés + [(szisztolés - diasztolés)/3]

Az alap-csúcs elektrokardiogram folyamatos monitorozásához az I ólom (bal kar) pozitív elektródáját a bal mellkas bőréhez erősítettük az ötödik bordaközi térben, közvetlenül az olecranon felé fonva, és a negatív elektródot (jobb kar) helyeztük el. a nyakfuraton a bal nyak farok harmadában. Az elektródákat aligátor kapcsok és gél érintkezők segítségével helyeztük el, miután a bőrt levágtuk és alkohollal megtisztítottuk. 11 A BP és az EKG adatait folyamatosan, online módon rögzítették és rögzítették egy személyi számítógépen egy adatgyűjtő rendszer (Model ML870; PowerLab, ADInstruments, Sydney, Ausztrália) segítségével a LabChart (6. verzió; ADInstruments, Sydney, Ausztrália) segítségével. A pulzusszámot (HR) a mérési periódus alatt egyidejűleg rögzített elektrokardiogram alapján számoltuk.

A bal nyaki vénát hasonló csövekkel kanilizáltuk, hogy megkönnyítsük a gyógyszerek és növényi anyagok intravénás injekcióit. A kanülálás szabad felületét meleg sóoldatban megnedvesített vatta borította.

A műtéti előkészületek befejezése után a juhokat további beavatkozás nélkül 20 percig hagyták stabilizálni. A kiindulási EKG és a hemodinamikai paramétereket 5 perccel az AAHE injekció előtt kaptuk (kontrollcsoport). Ismételt dózisokban (3 adag, 75 mg kg -1, iv) AAHE-t injektáltak a nyaki vénába, hogy értékeljék az érzéstelenített juhok kardiovaszkuláris hatását. Az artériás vérnyomást az injekciók között nyugvó szintre hagyták. A vérnyomás változását az egyensúlyi állapot értékei és az injekciók utáni csúcsértékek közötti különbségként rögzítettük.

Statisztikai elemzés céljából a kontroll és a kísérleti csoportok közötti szignifikancia különbségeket ismételt ANOVA méréssel értékeltük SPSS alkalmazásával (17. verzió; SPSS Inc., Chicago, USA). Az eredményeket akkor tekintettük szignifikánsnak, amikor a p -1 fokozatosan 100% -ra emelkedett 5000 mg kg -1 mellett, a legnagyobb vizsgált dózis mellett. Az intraperitoneális dózisnál a nem megfigyelt káros hatás szintje (NOAEL) 1000 mg kg -1 volt, míg a legalacsonyabb megfigyelt káros hatás szintje (LOAEL) 1600 mg kg -1 volt. A klinikai tünetek súlyossága hasonlóan érzékelhető volt az egyének között. Néhány káros hatás, mint például a nyálképzés, a hipoaktivitás, az ataxia, a hátsó bénulás és a fekvés közvetlenül az intraperitoneális injekció után jelentkezett, míg mások (csökkent étvágy és súlycsökkenés) nem sokkal később, és nagyobb dózisoknál kifejezettebbek voltak. Érdekes módon a végtagbénulás, amely fekvéshez vezet, később spontán megoldódott. Az AAHE akut intraperitoneális toxicitása (LD50) egerekben 2150 mg kg -1 volt .

Az AAHE hatása a MAP-ra és a HR-re. Az AAHE (75 mg kg -1) intravénás injekciói a MAP és a HR reprodukálható csökkenését eredményezték. Az AAHE akut beadása a MAP (2. ábra) és a HR gyors csökkenését okozta, míg a hipotenzív és bradycardicus hatások meglehetősen rövid ideig tartottak, és az első adag beadása után 2–5 percen belül visszatértek az alapszint felé. Kifejezettebb és tartósabb reakciót figyeltek meg a második dózis injekciójánál, és mind a MAP (3. ábra), mind a HR még az AAHE beadása után is 5 perc elteltével depressziós maradt (4. ábra). Az összes kísérletben a harmadik dózis az átlagos vérnyomás gyors emelkedését okozta néhány percig; amelyet a MAP progresszív és visszafordíthatatlan esése követ.

Az AAHE hatása az altatott juhok vérnyomására

Az érzéstelenített juhok ritmuszavar-indexeit jelző tipikus EKG-változások. A. EKG az AAHE alkalmazása előtt. Az extraktum alkalmazása után megfigyelt változások a következők: B. ST depresszió; C. Menekülési ütemek; D. Idioventrikuláris ritmus és E. Kamrai fibrilláció

Vita

A hipoaktivitás, az ataxia, a hátsó bénulás és a fekvőhelyzet ebben a vizsgálatban egereknél, mint mérgezési tünetek, erősen jelzik az A. aestivalis kivonat más, a szíven kívüli aktivitási helyeit, és a szív és/vagy a centrum károsodásának megnyilvánulásai idegrendszer. Referencia felmérés során nem találtunk kísérleti vizsgálatot ezzel a témával kapcsolatban, azonban Zia és mtsai. számoltak be arról, hogy a friss oleanderlevelek metanol-kivonatából nyert két tisztított frakció (B1 és B3) (egy másik kardenolidokat tartalmazó növény) központi idegrendszeri depresszáns aktivitással rendelkezik, azaz csökkent mozgásszervi aktivitást, rotarod teljesítményt és potencírozott hexobarbitál által kiváltott alvási időt.

Vizsgálatunk először azt mutatja, hogy az AAHE markáns farmakológiai hatással van a szív- és érrendszerre, bradycardia, különféle dysrhythmia (különösen AVB, VT és VF) kiváltásával és átmeneti vérnyomásesést okozva érzéstelenített juhokban.

Az AAHE legaktívabb komponensei a digoxinhoz hasonló szerkezetű szívglikozidok (kardenolidok). 7 - 9. Jelen adatok azt mutatták, hogy az AAHE intravénás beadása szignifikáns negatív kronotrop hatást (bradycardia) váltott ki érzéstelenített juhokban. Az AAHE jelentett negatív kronotróp hatása hasonló a digitalis szívglikozidokéhoz. Köztudott, hogy a digitálisz szívglikozidjai számos olyan hatást gyakorolnak az idegszövetre, amely közvetetten befolyásolja a szív mechanikai és elektromos aktivitását. A Digitalis fokozza a kardiovaszkuláris rendszer para-szimpatikus aktivitását és gátolja annak szimpatikus termináljait, amelyek bradycardiahoz vezetnek. 13.

Számos olyan szívbetegséget ismertek, mint a sinus arrhythmia, a junctív méhen kívüli ütem, a negatív QRS-eltérítés, a kamrai tachycardia és a szív blokkolása (3. ábra). A sinus arrhythmia azért fordulhat elő, mert a sinus csomópont nem ürül ki teljesen szabályosan a légzéssel kapcsolatos vagális tónus variációi miatt. a gerjesztési hullámok irányában a normál pacemakerről a vezetőképes rendszer másik fókuszára. Ez a csomópontos méhen kívüli ütemek több esetben is megnyilvánul. Úgy gondolják, hogy a menekülési ritmusok nem elsődleges rendellenességek, hanem védő mechanizmusok az SA csomópont depolarizációja vagy a vezetési blokk kudarca ellen.

A szívglikozidok aritmogén hatásai a szívizomra és a szív vezető rendszerére gyakorolt közvetlen hatások, valamint az autonóm aktivitás idegesen közvetített növekedésének kombinációjának köszönhetők. 16 A szívglikozidok a szívizom plazma membránjához kötődnek Na + -K + -ATPázok, ami a K + nettó sejtfelvételének csökkenéséhez és az intracelluláris Na + koncentráció emelkedéséhez vezet. Az intracelluláris Na + koncentrációk növekedése intracelluláris Ca 2+ túlterhelést okoz, mivel a Na +/Ca 2+ csererendszeren keresztül csökken a Ca 2+ kiáramlás. Ez a Ca 2+ túlterhelés viszont oszcillációs Ca 2+ felszabadulást indukál a szarkoplazmatikus retikulumból és oszcillációs ingadozást a nyugalmi membránpotenciálban. Az ehhez a Ca 2+ oszcillációhoz társuló ionáramot átmeneti befelé irányuló áramnak nevezzük. Beszámoltak arról, hogy a tranziens beáramló áram körülbelül 75,00% -át a Na +/Ca 2+ cseréje által generált ionáram okozza, míg a fennmaradó áram nem specifikus kationcsatornákon keresztül közvetített. 17.

Kiemelkedő hipotézis az AAHE kardiotoxicitásának magyarázatára az, hogy nagy mennyiségű kalcium halmozódik fel a szívizomsejtekben, ami megváltoztathatja több membránrendszer integritását és működését, és befolyásolhatja a mitokondriális energiatermelést. A membrán lipidjeinek oxidatív degenerációja növelheti a sarcolemmal kalcium permeabilitását és megváltoztathatja a kalcium szabályozó mechanizmusait. 18.

Eredményeink azt is jelezték, hogy a vérnyomás csökkenése az AAHE által kiváltott bradycardicus hatásának kezdetével egyidejűleg következett be.

A vérnyomás azonban gyorsan normalizálódott, annak ellenére, hogy a bradycardia folyamatosan fennáll. Az AAHE ezen átmeneti hatása a vérnyomásra az AAHE vazokonstriktoros hatásának köszönhető. Vannak olyan tanulmányok, amelyek a szívglikozidok vazokonstriktor aktivitását mutatják. 19.

Másrészről, ezek az eltérő fajok ugyanazon fajok között valószínűleg összefüggenek az Adonis-kardenolidok különböző földrajzi területek és talajtípusok különböző mértékű eltéréseivel. Ezenkívül az éghajlat és a növények növekedési szakasza a toxicitás változását is okozhatja. 23

Az AAHE észlelt elektrofiziológiai jellemzői, akár negatív kronotrop, akár EKG hatásai, ígéretes és potenciális gyógyászati jelentőséggel bírhatnak (például digoxin) egyes szívbetegségek kezelésében, különösen a pangásos szívelégtelenség kezelésében, amely károsodott szívizom relaxáció (diasztolés diszfunkció) vagy károsodott szívizom kontraktilitása (szisztolés diszfunkció). További vizsgálatokra van szükség az AAHE által modulált ionszelektivitás és ioncsatornák tisztázásához.